JP7329445B2 - 二重壁容器の改善 - Google Patents

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Description

本発明は、熱可塑性樹脂筒形ブランクから単体として形成された二重壁容器の延伸ブロー成形のための方法及び装置に関し、当該二重壁容器は、一体不可分に結合され同一方向に延在する2つの隣り合った容器の構造を有し、当該2つの隣り合った容器間にはエアギャップが存在し、本発明は具体的には、非常に薄い壁と高度に均一な壁厚とを有する一体不可分の二重壁容器を製造する、高速量産のために適した方法及び装置に関する。
ウィキペディアによれば、容器とは、「物又は物質を収容、貯蔵及び輸送するために使用できる部分的又は完全に閉じられた空間を形成する任意の装置から成る基本的な道具」である。
本願にて使用される「容器」との用語は、設計によって液体及び/又は固体の内容物を保持するように意図されているか否かにかかわらず、かかる内容物を保持するために使用できる中空又は凹形の内部構造の全ての受け部であって、少なくとも、実質的に容器径方向放射軸上の開口部と、容器長手軸に対して平行に及び/又は角度をもって配置された少なくとも1つの側壁と、実質的に容器径方向放射軸上の底壁と、を有する全ての受け部をいい、底壁は、完全に閉じられた容器の下端を成す完全に閉じられた底壁とすることができ、又は、部分的に閉じられた下端を成す部分的に閉じられた底壁とすることができる。部分的に閉じられた底壁とは、底壁表面積が、同一の径方向平面内で測定された平均側壁表面積より実質的に大きい場合をいう。最低限、部分的に閉じられた底壁は、筒形のブランクの機械的及び/又は密閉結合機構等の、側壁の端部における肉厚化された縁部分とすることができる。
本願にて使用される容器は、ビーカー、ボトル、深皿、水筒、キャップ、カラフェ、段ボール箱、クラムシェル、カバー、カップ、ファストフード容器、食品容器、ガラスコップ、フード、蓋部、マグカップ、皿、ポット、又はタンブラー、又は、液体及び/又は固体の内容物を保持できる部分的又は完全に閉じられた空間を示す容器の全ての他の派生物とすることができる。
本願にて使用される「筒形」との用語は、実質的に管状又は筒状の形状の物であって、事実上中空であり実質的に円筒形である物をいうが、これは定義上、筒形の物が丸形又は円形でなければならないことを意味するものではない。筒形の物は、あらゆる特定の用途及び/又は容器設計に応じて必要な全ての断面形状又は断面形態とすることができ、径方向及び/又は長手方向に丸形、円形、卵形、3角形、正方形、矩形、又は、これらの幾何学的並びに/若しくは非幾何学的形態若しくは形状の全ての組み合わせを含むが、決してこれらに限定されない。
本願にて使用されている「一体不可分に結合されている隣り合った2つの容器であって、当該容器間にエアギャップを設けて同一方向に延在し単体として形成された2つの容器の構造を有する二重壁容器」との文言は、「一体不可分の二重壁容器」と等価に置き換えることができる。
本願にて使用されている「一体不可分に結合されており逆方向に延在する2つの容器であって、単体として形成された2つの容器の構造を有する二重容器」との文言は、「一体不可分の二重容器」と等価に置き換えることができる。
本願にて使用されている「ブロー比」との用語は、「膨張比」と等価に置き換えることができ、ブロー成形前の筒形ブランク(又は筒形スラグ)の任意の所与の寸法サイズと、ブロー成形後の容器の各寸法サイズと、の比をいう。
本願にて使用されている「金型キャビティセット」との文言は、典型的には2つの実質的に類似する金型半部を有する金型をいうが、当業者に明らかであるように、これは、金型キャビティセットを2つのみの金型構成要素に限定するものであるとみなしてはならない。金型キャビティセットを構成する一体不可分及び/又は別個のパーツの数は任意の数とすることができる。
毎年、量産に適した低コストの容器が、世界中で数多く作製されている。ブロー成形によって熱可塑性材料から量産される低コストの容器に関しては、低コスト製造に関する問題に以下のものが含まれるが、決して以下のものに限定されない:
・低コストの熱変形可能な合成樹脂
・薄い壁部分/軽量な空重量
・製造速度が速いこと
・配送センターに隣接して配置できる小セル製造設備を可能にすることにより物流コストを最小限にする、小さい製造ライン設置面積
・1次処理に基づく製造手法
・再利用可能度が高いこと
・物流及び保管コストを最小限にするためにスタッカビリティを最大限にすること
・サブコンポーネント部品数が少ないこと
・製造工程数が少ないこと。
現在、ほぼ全ての量産される容器が事実上一重壁である。その主な理由は、現在の製造工程が一体不可分の二重壁容器を作製することができず、又は、一体不可分の二重壁容器を製造する能力を有し得る現在使用されている製造手法はいずれも、商業的に高コストな製造単価となることである。
例えば、熱可塑性カップの現在の製法は熱成形によるものであり、前処理された熱可塑性材料のフラットシートを熱可塑性樹脂の軟化温度に加熱するが、通常は融点を超えず、その後、ガス圧及び/又は機械的延伸をかけることによりフラットシートを容器形の金型キャビティ内に熱成形する。この方法により、フラットシートから一重壁の構造を容易に形成することはできるが、フラットシートから完全な二重壁の構造を作製することに成功できる上記の熱成形法の変形態様で知られているものは無い。というのも、そのためには壁構造の少なくとも一部が熱成形中に延伸するのではなく有効的に収縮する必要があり、これは当該製法の基礎に反するからである。
他の一例として、一部のボトル形の容器は押出ブロー成形によって製造され、融点を超える(溶解した)熱可塑性材料の筒が容器形の金型キャビティセット間に押出され、その後、未だ溶解状態にある間にガス圧がかけられて、溶解した熱可塑性樹脂がキャビティに熱成形される。このプロセスによる量産に関する問題は、溶解筒押出は非常に低速であり、よって高速の製造速度を達成することができず、溶解状態にある間は、最終的な容器がどの程度薄壁になり得るかについて実用上の制限が課されることである。このプロセスについて典型的には、壁厚は1mmを大きく上回り、これは、量産される容器について商業的に高コストとなる。
一体不可分に結合されている隣り合った2つの容器であって、当該容器間にエアギャップを有し単体として形成された2つの容器の構造を備えている一体不可分な二重壁容器の同等のものについては、市場駆動型の理由が無数に存在し、これには以下のものが含まれるが、以下のものに限定されない:
・完全に再利用可能なコーヒーカップの形成
・外壁に水滴を形成しないコールド用カップの形成
・飲料保管期限を延長できるコールド用カップの形成
・内容物が高温に維持される期間を長くする容器の形成。
一例として境界容器セクタ内でカップジャンルを使用して、利用者が手に火傷を負うことを防止するために広く用いられている別体のヒートスリーブのコーヒーカップ形態とは異なり、利用者がこれらのニーズのうちいずれかに取り組む際に採用する典型的なソリューションは、カップ内側にカップを配置することによって「エアギャップを有する二重壁容器」を形成することである。量産の観点からは、「カップ内側にカップを入れる」ソリューションは、別体のコーヒーカップ用ヒートスリーブを用いる場合と同様、著しい追加コストを増大することとなり、廃棄量の増加に繋がり、このことは、いかなる再利用要求に対しても生産性に反するものとなる。
量産のため、及び全ての容器分類にわたって費用対効果が高いソリューションは、一体不可分の2つの隣り合った容器間にエアギャップを形成するように2つの容器が単体として形成される構造の容器内容器を形成できることである。
従来技術の簡単な説明
米国特許第3182842号明細書は、押出ブロー成形によって製造された二重壁容器構造を記載しており、同文献では種々の製造段階が記載されており、これらの製造段階は全て、容器が溶解状態に維持されている間に行われる。完全な二重壁容器の全部が形成完了した場合のみ、熱可塑性樹脂がその融点を下回って硬化できるようになるために十分に容器を冷却することができるようになる。
既に述べたように、押出ブロー成形は低速の製造速度と、製品が著しく厚壁に仕上げられることとを典型とし、また、あったとしても、工程として低コストの量産される容器を製造できることは稀であったが、これは、1963年に同特許の出願がなされた時代の主な熱可塑性ブロー成形手法であった。その次の数十年にわたって、薄壁構造により適したブロー成形製造法の大きな進歩が達成された。
米国特許第3612346号明細書は、前処理されたフラットシートから熱成形によって製造された二重壁カップ構造を記載しており、フラットシートの一部は、中央カップ部分の少なくとも一部を覆う外部逆テーパ形の壁部分と一体不可分に形成されている。
同特許は主に、自動販売機用カップのスタッカビリティを支援するための外部の二重側壁の逆テーパ形部分を教示するが、同特許は、中央カップ部分の底壁を下方に通り過ぎて延在する逆テーパ形外部二重側壁を備えたカップを開示するものである。同特許は、前処理されたフラットシートからのカップの熱成形に基づいて記載されているので、示されているこのカップのイメージは、教示のように製造可能である可能性が低い。というのも、熱及び圧力の印加下で一部の領域では熱延伸し(中央カップ領域)、なおかつ厳密に同時に他の領域(逆テーパ形の外部壁)では熱収縮できる公知の熱可塑性樹脂は無いからである。そのような熱可塑性樹脂が存在したとしても、逆テーパ形の外部二重側壁は図示のように均一な壁厚にはなり得ず、むしろ大きく漸変する壁厚を有し、径方向の直径が減少していくのとは逆に壁厚が増大していき、カップの飲み口リップに隣接する場所ではより薄く、底部エッジではより厚くなる。
このカップをフラットシートから熱成形する教示の方法を達成できると認められたこの可能性の低い事象では、その結果得られるカップは、量産される容器としては高コストとなる。というのも、熱成形そのものは超薄のカップ壁を形成することができず、逆テーパ形外部二重側壁の漸変する壁厚は、最終的なカップ空重量に大きな影響を及ぼし、これによってカップ単価に大きな影響を及ぼすからである。一例として、熱成形によって形成されたファストフード用途のための一重壁500mlカップの典型的な壁厚は0.35mmのオーダであり、その典型的なカップ空重量は13gのオーダである。初期のフラットシートから収縮成形によって成形された一体不可分の逆テーパ形外部二重側壁が追加されることにより、可能性のあるカップ空重量は少なくとも、現在の典型的なカップ重量の2倍になる。
米国特許第3969060号明細書は、熱可塑性材料の筒形スラグの変形に基づいてボトルをブロー成形する方法を記載している。このスラグは、開口端を1つのみ有する筒形状であり、別個の射出成形工程で製造される。その後の射出成形工程とは別個の時期に、筒形スラグの温度が熱軟化域になるが典型的にはその熱可塑性樹脂の融点を十分に下回るように筒形のスラグを熱調整し、その所望温度に熱調整された後は、伸長性で外部金型キャビティセットのキャビティ形態をとることにより完成したボトル製品が形成されるように、機械的圧力及び/又は気体圧力をかけて筒形スラグを外側に膨張させる。
最初に教示されたのは1976年頃であったこのプロセスは、薄壁のボトルの製造に革命を起こした。熱可塑性樹脂を熱成形のために常温より高くしなければならない場合には、その後、熱可塑性樹脂を冷却して成形後のほぼ常温に戻す必要もあり、この加熱時間と冷却時間とが全体の製造速度に影響を及ぼし、よって製品単価に影響を及ぼす。熱可塑性樹脂の融点より十分低い温度でブロー成形することにより、加熱時間及び冷却時間は押出ブロー成形と比較して大きく短縮し、これによって全体の製造速度が大きく増大する。その上、熱可塑性樹脂は典型的には、融点を下回る場合の方がより均一に延伸するので、このプロセスの出現によって著しく薄壁のボトルの高信頼性の製造が可能になった。追加の利点として、仕上がった製品の壁が薄いほど、より迅速に製品を冷却してほぼ常温に戻すことができる。
「延伸ブロー成形」として知られているこのプロセスの出現により、押出ブロー成形のプロセスは、量産されるボトル形状の容器製造を除いて全て消滅した。
米国特許第9339979号明細書は、熱可塑性材料から単体として熱成形された二重壁遮熱カップであって、内壁と外壁との間の部分的な離隔を維持する少なくとも1つのリブを有し、密閉された断熱スペースを有する形成直後の状態のカップを備えた二重壁遮熱カップを教示している。カップ形成プロセス自体については「熱成形」との言及以外の教示が無いが、同特許は、二重壁の遮熱カップが第1及び第2の開口端を有する筒から形成されており、熱及び圧力を加えて外部金型を適用することにより形成される旨を開示しており、約0.35mmの壁厚を有する形成直後の状態のカップを教示している。
熱軟化した(しかし溶解していない)熱可塑性樹脂が径方向及び長手方向において金型キャビティ内にブロー成形される場合、ガス圧の印加下で樹脂がどの程度の距離まで高信頼性で延伸できるかに関して実用上の限界が存在することが当業者に周知であり、実用上のブロー比の限界は、ブロー成形前の初期の筒形ブランクとブロー成形後の完成した製品との間の3倍の膨張比になると考えられている。また、熱軟化した熱可塑性樹脂をブロー成形する前に、これを機械的に長手方向に、典型的には3倍を格段に上回る比で延伸することができることも、当業者に周知である。熱軟化した熱可塑性樹脂の機械的延伸を行った後にブロー成形を行うというこの組み合わせが、現在の薄壁容器製造の基礎となっている。
非常に薄壁の容器製造を達成するためには、典型的には熱成形よりも延伸ブロー成形の方が使用されている。ブロー成形された容器内への筒形ブランクの延伸ブロー成形は、
・長手方向における機械的延伸(ここでは長手方向延伸比LSとして定義されており、ここではL1/L0として計算される。同式においてL1は筒形ブランク延伸長さであり、L0は筒形ブランク初期長さである。)と、
・長手方向及び/又は径方向におけるガス圧延伸(ここでは径方向延伸比RSとして定義され、ここではR1/R0として計算される。ここで、R1は圧力延伸後の任意の点における周であり、R0は各初期筒形ブランク周である。)と
の組み合わせである
・RSmaxはここでは、筒形ブランクの長さ方向に生じるRSの最大値として定義される
・その後、これら2つの比を組み合わせて、RS/LSとして計算される全体の延伸ブロー金型比RLとすることができる。ここでRLmaxは、筒形ブランクに沿った方向における任意の点で計算され得る最大RLであり、ここではRSmax/LSとして計算される。
主に熱可塑性樹脂の物理的特性の制約に起因して、RSmaxが3を大きく超えると、典型的には容器破壊がブロー成形中に生じ、機械的延伸がある場合には、LSは常に1より大きくなる。よって、非常に薄壁の容器の実現可能なブロー成形を達成するためには、RLmaxが典型的には3を超えてはならない。
米国特許第9339979号明細書では、熱軟化した筒形ブランクの機械的延伸をブロー成形の前に行う旨の教示が無い。よって、教示されているところによれば、LS比は1である。開示されている図面では、筒形ブランクの周(カップの2つの底壁に筒形のピンチ点によって示されている)は、ブロー成形後のカップ製品の最大周(一体不可分に形成された2つのカップ形状間の移行領域)と比較して3を大きく上回るRSmaxを示している。よって、教示されている二重カップ形態をブロー成形することは、最善でも、RSmax及びRLmaxの双方が3を大きく超えることに起因して非常に非実用的となり、高確率で破壊することなくブロー成形可能であったとしても、その結果得られる形成直後の状態の製品は、図示されているように均一な壁厚を有しなくなり得ることが、当業者に明らかとなり得る。例えば移行領域等、薄壁の特性を示し得る領域もあるが、例えば底部及び隣の側壁等の他の領域は事実上、薄壁とはかけ離れる可能性が極めて高い。
米国特許第9339979号明細書が、約0.35mmの壁厚を有するブロー成形されたカップを記載していることのみを考慮すると、教示されている二重壁遮熱カップは、同等の体積容量の既存の熱成形された一重壁カップの少なくとも2倍の重量になり得るので、量産される容器としては商業的に高コストとなり得る。
本発明の課題は、一体不可分に結合されている隣り合った2つの容器であって、当該2つの容器間にエアギャップを有し単体として形成された2つの容器の構造を有する一体不可分の二重壁容器の形成に係る欠点の一部を、量産される薄壁容器として商業的に実用可能となるように解消することである。
本発明の第1の側面では、一体不可分に結合されている隣り合った2つの容器であって、同一方向に延在し当該容器間にエアギャップを有する2つの容器の構造を有する二重壁容器を製造するための量産に適した方法及び装置を提供し、二重壁容器は熱可塑性材料から単体として延伸ブロー成形される。最初に、少なくとも1つの開口端を有する熱可塑性の筒形ブランクを形成する。その際には、延伸ブロー成形される一体不可分の二重壁容器及び筒形ブランク双方の壁厚を最小限にするため、筒形ブランクのRSmaxを実質的に3以下とする。筒形ブランクがその融点を下回ることによって硬化するように、筒形ブランクは十分に冷却できるようになる。次に、筒形ブランクを、熱可塑性材料の軟化温度領域内であるが融点を下回る第1の熱調整温度に熱調整する。熱調整した後、1を大きく上回るLSで筒形ブランクを長手軸方向に機械的に延伸し、RLmaxが3未満、好適には1以下のオーダとなるように、筒形ブランクをガス圧によって外側にブロー成形する。長手方向の機械的延伸と、長手方向及び/又は径方向に一致しかつ延伸的にガス圧延伸を行うこととの組み合わせは、第1の容器及び一体不可分に結合されたより小さい第2の容器との構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器であって、第1の容器と第2のより小さい容器とが互いに逆方向に延在する二重容器を中間製品として形成するため、第1の二重容器形状の金型キャビティセットの形状に筒形ブランクが合わせることを前提とする。次に、延伸ブロー成形された第2のより小さい容器を熱調整するために、さらなる熱調整を適用し、有利であると認められる場合には、第1の容器の少なくとも一部を第2の熱調整温度に熱調整する。その後、第2のより小さい容器が、第1の容器と同一方向かつ第1の容器の内側に延在する第2のより小さい容器を実質的に鏡像反転したものとなるので、第2のより小さい容器の(1つ又は複数の)側壁を少なくとも部分的に表裏反転することができると同時に、第2のより小さい容器の底壁の少なくとも大部分が裏返らないようにするため、少なくとも1つの成形された反転ピストンと、第2の二重容器形状の金型キャビティセットとを、1つ又は複数の壁安定装置と共に設ける。この壁安定装置は、2つの一体不可分に結合されている延伸ブロー成形された容器の一方又は双方の(1つ又は複数の)壁表面の少なくとも一部に適用されるものである。代替的に、第2のより小さい容器を手動で裏返すこともできる。
筒形ブランクは開口端を1つのみ有することが可能であり、その際には、第1の二重容器形状の金型キャビティセットは少なくとも2つの別個の二重容器形状の金型キャビティ半部を有することができ、これらの金型キャビティ半部はそれぞれ、開口部、(1つ又は複数の)側壁、及び部分的に閉じた底壁を有する第1の容器キャビティ凹部を備えることができ、これらの金型キャビティ半部は全て、小半径の壁剛性機構及び/又は少なくとも部分的なエアギャップ密閉機構を有することができ、金型キャビティ半部はさらにそれぞれ、開口部、(1つ又は複数の)側壁、及び完全に閉じた底壁を有する第2のより小さい容器形状のキャビティ凹部を備えることができ、金型キャビティ半部は全て、小半径の壁剛性機構及び/又は少なくとも部分的なエアギャップ密閉機構を有することができ、これら2つの容器形状のキャビティ凹部は互いに逆方向に延在し、一体不可分に結合されている。
筒形ブランクは第1の開口端と第2の開口端とを有することができ、その際には、第1の二重容器形状の金型キャビティセットは代替的に、開口部、(1つ又は複数の)側壁、及び部分的に閉じられた底壁を有する第1の容器キャビティ凹部を有し、第1の二重容器形状の金型キャビティセットは全て、小半径の壁剛性機構及び/又は少なくとも部分的なエアギャップ密閉機構を有することができ、第1の二重容器形状の金型キャビティセットはさらに、開口部、(1つ又は複数の)側壁、及び部分的に閉じられた底壁を有する第2のより小さい容器キャビティ凹部を有することができ、第1の二重容器形状の金型キャビティセットは全て、小半径の壁剛性機構及び/又は少なくとも部分的なエアギャップ密閉機構を有することができ、これら2つの容器形状のキャビティ凹部は、互いに逆方向に延在し、一体不可分に結合されている。
筒形ブランクの形態如何にかかわらず、第2の二重容器形状の金型キャビティセットは2つの別個の二重容器形状の金型キャビティ半部を有することができ、これら2つの金型キャビティ半部はそれぞれ、少なくとも1つの成形された反転ピストン凹部と、開口部、(1つ又は複数の)側壁、及び部分的に閉じられた底壁を有する第1の容器キャビティ凹部とを有することができ、これら2つの金型キャビティ半部は全て、小半径の壁剛性機構及び/又は少なくとも部分的なエアギャップ密閉機構を有することができ、2つの金型キャビティ半部はさらにそれぞれ、開口部、(1つ又は複数の)側壁、及び部分的に閉じられた底壁を有する第2のより小さい容器形状のキャビティ凹部を有することができ、これら2つの金型キャビティ半部は全て、小半径の壁剛性機構及び/又は少なくとも部分的なエアギャップ密閉機構を有することができ、これら2つの容器形状のキャビティ凹部は、互いに逆方向に延在し、一体不可分に結合されており、延伸ブロー成形された第1の容器及び/又は第2のより小さい容器の熱調整を行うための1つ又は複数の装置を備えることができ、また、少なくとも1つの大気未満圧力源に接続される通路を有することができる。
ブロー段階前の機械的延伸段階のLSが1を大きく上回ることと、筒形ブランクのRSmaxが実質的に3以下であることと、第2のより小さい容器の反転が(1つ又は複数の)壁安定装置及び(1つ又は複数の)成形された反転ピストンによって支援されることとの組み合わせにより、2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって同一方向に延在し当該容器間にエアギャップを有する構造を備えた一体不可分の二重壁容器を、量産に適した単体として形成することができる。
このようにして形成されたエアギャップは、部分的に密閉することができ、又は開放したエアギャップとすることができる。
任意のシーケンス時点に追加の製造ステップを追加することができ、これには以下のものが含まれるが、以下のものに限定されない:
・(1つ又は複数の)壁安定装置と(1つ又は複数の)成形された反転ピストンとを使用して、反転された第2のより小さい容器の側壁長を伸張性に延伸すること
・一体不可分に結合されたいずれかの容器及び/又は筒形ブランクの任意の1つ又は複数の一部分を、何らかの理由により任意の手法によって切除すること
・いずれかの部分的に閉じられた底壁を任意の手法によって、完全に閉じられた底壁に変換し、これによって、完全に閉じられたエアギャップを形成することができる
・いずれかの一体不可分に結合された容器の任意の構成又は壁区域を何らかの理由により任意の方法によってさらに反転し、これによって、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成することができる
・何らかの理由により任意の手法によっていずれかの一体不可分に結合された容器を構成するために任意の形状又は形態の1つ又は複数の追加の部分を追加することにより、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成することができる
・断熱改善を含めた何らかの理由により任意の手法によって任意の形態、特性又は性質の1つ又は複数の追加の材料をエアギャップ内に追加すること
・反転した第2のより小さい容器がその最終設計形状/形態を完全にとることを保証するための追加の成形/形成手法を適用すること
・いずれかの一体不可分に結合された容器の任意の表面上に任意の手法により印刷すること。
熱調整された筒形ブランクを二重容器形状の金型キャビティセットに延伸的に一致させるためにこの筒形ブランクは機械的及び/又はガス圧力装置によって延伸されるので、少なくとも1つ又は複数の場所において筒形ブランクは、
・機械的に延伸できるようにするために十分に機械的に狭持されなければならず、また、
・ガス圧を筒形ブランクの内部にかけることができるように十分に密閉性に狭持されなければならない。
全ての筒形ブランク開口端は機械的狭持機構を備えることができ、少なくとも1つの筒形ブランク開口端は密閉狭持機構を有することができる。典型的には、筒形ブランクの少なくとも1つの開口端が実質的に丸形となる。というのもこれは、機械的取付け及び密閉取付けの双方のために最も確実かつ効率的な形態を提供するからである。しかし(1つ又は複数の)開口端とは異なり、筒形ブランクの周面形状は、幾何学的並びに/若しくは非幾何学的形態の任意の組み合わせ、又は、設計によって意図された、最終的なブロー成形容器形状による筒形ブランク膨張に対する周の1つ若しくは複数の任意の相対的変化とすることができる。
筒形ブランクが二重容器形状のキャビティセット内に延伸的にブロー成形される場合には、ブロー比が大きくなるほど、ブロー直後の状態の容器壁厚を均一にすることが困難になり得る。当業者に自明であるように、容器の主要部を延伸ブロー成形する元となる筒形ブランクの実質的に中央の領域において、実質的に均一のブロー成形が典型的には達成されるので、このゾーンにおいてかなり均一な容器壁厚が容易に達成することができる。しかし、典型的には開口部及び底壁となる筒形ブランクの端部ゾーンでは、ブロー比が大きくなると、換言すると初期の筒形ブランクのサイズが最終的な容器サイズと比較して小さいほど、容器の一致領域において実質的に均一な壁厚を達成することが困難になる。よって、典型的には筒形ブランクのサイズが最終的な容器サイズを大きく下回る場合には、容器開口部及び容器底部付近の壁区域が厚くなり、容器の中間部の壁区域は薄くなる。
多数のボトルアイテムを製造する際には、このことは問題にならないが、量産される容器の場合、壁厚均一性の欠如は直接材料廃棄となるので、製品単価が商業的に高くなる。
筒形ブランクのRSmaxが設計により実質的に3以下になることを保証することにより、
・筒形ブランクの可能な壁厚は、延伸ブロー成形される最終的な容器と比較して極薄になり、
・これによって、筒形ブランク壁厚は機械的延伸段階を用いてさらに薄くなり、
・延伸ブロー成形段階が開始すると、筒形ブランクは外側に向かって可能な限り均一に延伸する。
本願にて教示されている筒形ブランク設計、処理装置及び製造ステップの結果として、実用可能な壁厚が極薄であり壁厚均一度が高い一体不可分の二重壁容器を延伸ブロー成形することが可能になり、これによって、量産に非常に適した一体不可分の二重壁容器を形成することができる。その目的は、延伸ブロー成形方法及び装置が、0.35mmを大きく下回り好適には0.10~0.30mmの間の非常に均一な平均壁厚を達成することである。
熱可塑性樹脂のコスト及び再利用が容易であることを要因として、この方法及び装置に使用される好適な熱可塑性樹脂はポリプロピレン(PP)であるが、一体不可分の二重壁容器固有の市場用途に依存して、あらゆる適切な熱可塑性樹脂も同様に使用することができる。
本方法及び本装置に使用される熱可塑性樹脂は、石油系又は生物系、透明/透光性、半透明又は不透明、熱可塑性樹脂本来の樹脂色、又は用途に適した任意の一色若しくは複数色の任意の組み合わせ、単一種類の樹脂又は複数種類の樹脂のブレンド、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。
第1の熱調整温度及び第2の熱調整温度への筒形ブランク熱調整は、
・例えば筒形ブランク及び/又は一体不可分の二重容器が一体不可分二重壁容器形成シーケンス内の任意の関連する段階から離れて形成されるため、加熱して熱調整温度に上げなければならない場合には昇温とし、
・例えば筒形ブランク及び/又は一体不可分二重容器が一体不可分二重壁容器形成シーケンス内の任意の関連する段階に隣接して若しくは統合的に形成されるため、冷却して熱調整温度に下げなければならない場合には降温とし、又は、
・これらの任意の組み合わせ、
とすることができる。
好適には、第1の熱調整温度は80~100℃のオーダであり、第2の熱調整温度は60~100℃のオーダである。第1の熱調整温度は第2の熱調整温度と等しくすることができ、又は双方の熱調整温度が異なる熱調整温度を有することができる。
熱調整は、昇温又は降温のいずれであっても、どの1つ又は複数の装置パーツ又はサブパーツにも同様に適用することができ、例えば単なる例として:
・筒形ブランクが第1の二重容器形状の金型キャビティセットの形状を一致するようにかつ延伸的にとった後、ブロー成形された一体不可分の二重容器を実質的に常温に戻すことを支援するための、1つの金型キャビティセットの1つ又は複数の領域への冷却の適用、
・機械的延伸段階中及び/又はガス圧ブロー成形段階中に薄壁の筒形ブランクの破壊を引き起こし得る機械的延伸装置の発熱を相殺するための、機械的延伸装置への冷却の適用、
がある。
ガス圧ブロー成形は、長手方向の機械的延伸の完了後に開始することができ、又は、ガス圧ブロー成形は長手方向の機械的延伸の完了前に開始することができる。
容器が非常に薄い壁と高度な壁厚均一性で形成される場合、最終的な容器の構造強度が問題となり得る。例えば、典型的には径方向に大きい曲率半径を示し長手方向には実質的に直線形状である円錐形のカップ壁又は真っ直ぐな側面のボトル壁を有する場合等、容器構造において曲面又は円筒形の壁形状が幾何学的に簡単であるほど、典型的には壁剛性が低くなり、これによって容器の剛性が低くなる。
熱可塑性樹脂の選定によって壁剛性を支援することはできるが、典型的には、例えばPP等の一体不可分二重壁容器用の比較的適用可能な熱可塑性樹脂は、剛性が高いというより低い。製造単価に影響を与えずに壁剛性を増大させる1つの手法は、完成後の製品壁部分の設計に追加の小径の形状又は形態を径方向及び/又は長手方向に導入することである。
第2のより小さい容器に関しては、第1の容器に対して逆方向に延在する当該容器の延伸ブロー成形位置から第1の容器と同一方向かつ第1の容器内に延在する実質的な鏡像位置に当該容器を反転するための要件は、簡単な大径の壁を優先的に要する。というのも、熱軟化状態であっても幾何学的形状/形態が複雑であるほど反転の困難さが大きくなることを考慮して、かかる壁形状は(例えばプラスチックのコンタクトレンズの反転のように)容易に反転できるからである。よって、第2のより小さい容器キャビティ凹部では、円錐形状、円筒形状、又は大径の材料曲面キャビティ壁が好適である。このことは、反転された第2のより小さい容器が比較的低い剛性を示すことになり得るが、第2のより小さい容器は一体不可分の二重壁容器構造の内部容器となるので、その主な機能は液体/固体の内容物を保持することであるから、例えばバッグ・イン・ボックス容器のバッグ等の同等の形態の容器のように、剛性の重要度は低くなる。
第1の容器に関しては、典型的にはこの容器を反転する必要はなく、これも例えばバッグ・イン・容器におけるボックス等の同等の形態の容器と比較して一体不可分の二重壁容器構造の外部容器の主な機能は構造強度であるから、優先的には第1の容器キャビティ凹部が、延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器における薄壁剛性を最大限にする手段として複雑な小径のキャビティ壁構成を備えることができる。
一体不可分に結合されている隣り合った容器間のエアギャップの重要な目的は、例えばコーヒーカップの場合のように容器内容物の高温を維持することと、例えばファストフードカップ及び容器の場合のように容器内容物の低温維持との双方のために、断熱を提供することである。しかし、高温及び低温の飲料は典型的には比較的迅速に消費されるので、典型的には、エアギャップが断熱層として有効に働くための完全に閉じられ密閉されたエアギャップは不要である。
従来技術において教示されているところの「完全に閉じられた」との文言は、一体不可分の二重壁容器が2つの完全に閉じられた底壁を有しなければならないことを前提とするが、容器がユーザの手に持たれていない場合には、一体不可分の二重壁容器は典型的には実質的に平坦な面上に立てられるか、又は輸送箱若しくはトレイに保持され、それ自体としては典型的には、一体不可分の二重壁容器のベースの下方かつこれに直接隣接する少なくとも実質的に平坦かつ完全に別個の面が存在するので、代理として第1の容器の完全に閉じられた底壁として有効に作用する。よって第1の容器には、部分的に閉じられた底壁のみを有する小さい下面が存在するのが典型的である。
ここで教示されている方法及び装置の結果として形成される最も簡単な形態の一体不可分の二重壁容器は、開放したエアギャップを形成するが、とりわけ一体不可分の二重壁容器全体の構造完全性及び断熱改善の理由により、少なくとも部分的に閉じられた、特に第1の容器の部分的に閉じられた底壁に隣接するエアギャップを有することが合理的である。既に説明したように、一体不可分の二重壁容器は、反転された第2のより小さい容器はバッグとして供され、第1の容器はボックスとして供されるバッグ・イン・ボックス容器の形態に類似するものである。反転された第2のより小さい容器は典型的には薄壁であり、何らかの追加的な壁剛性機構がある場合には僅かしか有しないので、この第2のより小さい容器である「バッグ」内に液体/固体内容物が入れられると、バッグが自由に第1の容器である「ボックス」に対して逆に動くおそれがある。この動きによって構造的欠陥は何ら生じることはないが、かかる相対的な動きは、最低でもユーザに対して不安定となり得る。
二重容器形状の金型キャビティセットに少なくとも1つ又は複数の複雑な小径のキャビティ壁構成を、(1つ又は複数の)第1の容器キャビティ凹部壁の内側に延在する急峻/小径の変化の形態で組み込むことにより、反転された第2のより小さい容器における第1の容器に対するいかなる動きも最小限にすることができ、これによって全体の構造完全性を増加することができる。(1つ又は複数の)第1の容器キャビティ凹部壁において内側に向かって延在する急峻/小径の変化の形態のこの少なくとも1つ又は複数の小径のキャビティ壁構成により、少なくとも部分的又は係合的に任意の1つ又は複数の場所で、第1の容器はその反転された隣の第2のより小さい容器と接触することができる。
(1つ又は複数の)第1の容器キャビティ凹部壁における内側に向かって延在する急峻/小径の曲率の変化の形態のかかる1つ又は複数の複雑な小径のキャビティ壁構成も、少なくとも部分的又は完全に閉じられたエアギャップ密閉を達成するために、完成した一体不可分の二重壁容器内のエアギャップ制限を提供するために使用することができる。
この反転プロセス中は、第2のより小さい容器の底壁の少なくとも一部分は必ずしも反転する必要がないので、第2のより小さい容器底壁に対応するキャビティ凹部も、急峻/小径の曲率のキャビティ凹部変化の形態の少なくとも1つ又は複数の複雑な小径のキャビティ壁構成を有することができ、これは、一体不可分の二重壁容器構造において隣り合った一体不可分の容器間の動きを低減するさらなる手段として、及び/又は、エアギャップ制限を提供するさらなる手段として供することができる。
延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器においてかかる有利な壁構成を形成するため、二重容器金型キャビティセットは、
・キャビティ壁形状及び/又は形態の径方向及び/又は長手方向又はこれらの間の任意の角度方向における1つ又は複数の急峻/小径の変化、
・任意のキャビティ壁の平均表面から内側及び/又は外側に向かって任意の距離に延在する、キャビティ壁形状及び/又は形態の1つ又は複数の急峻/小径の変化、
・形状及び/又は形態の任意の方向における連続的及び/又は不連続的な急峻/小径の変化、
・第1の容器キャビティ壁から内側に向かって延在する場合、設計によって、最終的な一体不可分の二重壁容器構造的形態になったときに互いに同一方向に延在する延伸ブロー成形された第1の容器とその反転した第2の容器とが、いずれかの1つ又は複数の場所において接触的にコンタクトし、係合的にコンタクトし、又はコンタクトし得ない距離に延在すること、又は、
・これらの任意の組み合わせ
を含むが、決してこれらに限定されない。
複雑な小径の金型キャビティ壁構成の例には、
・キャビティ壁の一部としてのロゴ、グラフィックスデザイン、レタリング、又は販売促進用情報等の任意の形態、
・キャビティ壁の一部としての任意の幾何学的又は非幾何学的な形状又は形態、
・形成されるリッジを典型とするキャビティ壁高さの任意の急峻な変化、
・同一平面の実質的に元のキャビティ壁高さに等しい急峻さで戻る、キャビティリブ又はキャビティ通路を典型とするキャビティ壁高さの任意の急峻な変化、
・キャビティ壁の一部としての任意の種類の凸状又は凹状のねじ形態、
・これらの組み合わせ、又は、
・当業者に容易に明らかとなる急峻/小径の変化の形態の複雑な幾何学的キャビティ壁構成
が含まれるが、決してこれらに限定されない。
延伸ブロー成形段階中、開口端を1つのみ有する熱調整された筒形ブランクは、延伸により二重容器形状の金型キャビティセットの形状に一致するように、機械的圧力及び/又はガス圧によって外側に膨張する。かかる一体不可分の二重壁容器については、第1の二重容器形状の金型キャビティセットは典型的には、以下のものを有する一体不可分の相互接続されたキャビティ凹部を備えるが、これらに決して限定されない:
・筒形ブランクの1つの開口端に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続され、これらのゾーンは全て任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る第1の容器キャビティ凹部
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、完全に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続され、これらのゾーンは全て任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る第2のより小さい容器キャビティ凹部
・第1の容器キャビティ凹部と第2のより小さい容器キャビティ凹部とは、互いに逆方向に延在する。
代替的に、延伸ブロー成形段階中、第1及び第2の開口端を有する熱調整された筒形ブランクは、延伸により二重容器形状の金型キャビティセットの形状に一致するように、機械的圧力及び/又はガス圧によって外側に膨張する。かかる一体不可分の二重壁容器については、第1の二重容器形状の金型キャビティセットは典型的には、以下のものを有する一体不可分の相互接続されたキャビティ凹部を備えるが、決してこれらに限定されない:
・筒形ブランクの第1の開口端と機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第2のより小さい容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・第1の容器キャビティ凹部と第2のより小さい容器キャビティ凹部とは互いに逆方向に延在し、
・筒形ブランクの第2の開口端に機械的及び/又は密閉係合接続するための係合的に接続された大開口凹部。
第2のより小さい容器の反転段階中は、熱調整された第2のより小さい容器は少なくとも部分的に表裏反転される。第2の二重容器形状の金型キャビティセットは典型的には、以下のものを有する一体不可分の相互接続されたキャビティ凹部を備えるが、決して以下のものに限定されない:
・第1の容器の部分的に閉じられた底壁に機械的及び/又は密閉係合接続をするための大開口の凹部、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続され、これらのゾーンは全て任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る第1の容器キャビティ凹部、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有し、これらのゾーンは全て任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、係合的に接続された第2のより小さい容器キャビティ凹部、
・第1の容器キャビティ凹部と第2のより小さい容器キャビティ凹部とは、互いに逆方向に延在する、
・第2のより小さい容器底壁ゾーンの一部となる少なくとも1つの係合的に接続された成形された反転ピストン凹部、
・さらに、
・少なくとも1つの第1の容器及び/又は第2のより小さい容器用の熱調整装置と、
・少なくとも1つの大気未満圧力源と相互接続するための少なくとも1つの通路と、
を備え得る。
第2のより小さい容器キャビティ凹部は、その対応する第1の容器キャビティ凹部より僅かに小さくすることができ、又は、第2のより小さい容器キャビティ凹部は、その対応する第1の容器キャビティ凹部より著しく小さくすることができる。第2のより小さい容器キャビティ凹部は、その対応する第1の容器キャビティ凹部と実質的に同一の形状/形態を有することができ、又は、第2のより小さい容器キャビティ凹部は、その対応する第1の容器キャビティ凹部とは大きく異なる又は完全に異なる形状/形態を有することができる。容器形状の金型キャビティセットは、互いの厳密な鏡像コピーとすることができ、又は、容器形状の金型キャビティセットは互いに異なるキャビティ形状/形態とすることができる。
高速製造のために典型的に好適なのは、1つの製造シーケンスの中で低速のステップの数を低減するのではなく、迅速なステップの数を増加することであり、いかなる製造シーケンスに関しても、全体的な製造スループットは典型的には最低速のステップによって定まる。よって、可能な限り最速の製造シーケンスサイクル時間を達成し、これによって製造単価を最小にするために好適なのは、一体不可分の二重壁容器を製造するための方法及び装置が、第1及び第2の二重容器形状の金型キャビティセットを備えることであるが、当業者に明らかであるように、2つの二重容器形状の金型キャビティセットの全ての構成及び機能を組み合わせた単独の二重容器形状の金型キャビティセットを使用することもできる。これに代えて、1つの製造シーケンスにおいて2つより多くの二重容器形状の金型キャビティセットを使用することも可能である。
第2のより小さい容器の最適な反転を保証するためには、反転壁区域と無反転壁区域とが係合的に接続する領域において壁安定性を制御することが重要であり、
・第2のより小さい容器を完全な鏡像位置に完全反転することが望まれる場合には、二重容器金型キャビティセットにおいて壁安定性制御が行われる領域は、第1の容器キャビティ凹部及び第2のより小さい容器キャビティ凹部の開口部ゾーン間の接続領域となり、
・第2のより小さい容器を実質的な鏡像位置に部分的に反転することしか望まれていない場合には、二重容器金型キャビティセットにおいて壁安定性制御が行われる領域は、形成すべき最終的な一体不可分の二重壁容器形状に関して設計上必要とみなされる場所であればどの場所でもよい。
壁安定性制御される領域が二重容器形状の金型キャビティセットのどこに位置するかにかかわらず、
・最初に、第2のより小さい容器の底壁が少なくとも実質的に反転されずに留まって、まずは長手軸方向に開口部に向かって動くように、少なくとも1つの成形された反転ピストンを用いて第2のより小さい容器の底壁に反転するように押し付け、
・次に、(1つ又は複数の)側壁の底壁側端部から開始して当該(1つ又は複数の)側壁の開口部側端部に向かって徐々に当該(1つ又は複数の)側壁を適正に反転し、
・最後に、開口部の反転又は設計上最後に反転を行うべき他のいずれかの場所の反転を行って終了する、
反転プロセスによって第2のより小さい容器を適正に反転するために重要なのは、関連する延伸ブロー成形された1つ又は複数の壁領域を物理的に可能な限り安定状態に維持することである。
成形された反転ピストンは、第2のより小さい容器の底壁が少なくとも実質的に反転しないことを保証するため、平坦な押し面から、最終的な内側反転された底壁形状に一致する完全な成形された形状に及ぶ反転を支援するために必要な任意の形状/形態を有することができる。好適な成形は、最終的な内側反転された底壁形状に一致する完全に成形された形状である。
二重容器金型キャビティセット内の壁安定性制御装置は、
・反転中に大気より高い圧力を延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器の内部に供給するため、二重容器金型キャビティセットの内部に大気より高い圧力を印加すること、
・壁安定性制御のために必要な1つ又は複数の領域において二重容器金型キャビティセットを介して、延伸ブロー成形された一体不可分のいずれか1つ又は複数の外側二重容器壁表面に大気より低い圧力を印加すること、
・関連する延伸ブロー成形された一体不可分の内側二重容器壁表面に対する機械的な壁安定性を達成するため、二重容器金型キャビティセットの開口のうち少なくとも1つを使用して、二重容器金型キャビティセット内部に少なくとも1つのフレキシブル壁表面サポート構造部を挿入すること、及び/又は、反転壁と無反転壁とが交差する位置において望まれる最終的な反転形状/形態の形成を支援するため、上述のような形状/形態の少なくとも1つの頭部形状を有すること、
・これらの組み合わせ、又は、
・当業者に明らかである任意の他の二重容器金型キャビティセット壁安定性制御
を含むが、これらに限定されない。
大気圧より高い空気圧は現在、例えば一体不可分の取手領域を作成するため等、壁反転中に延伸ブロー成形されたボトルによって壁安定性制御を行うために使用される。しかし典型的には、ブロー成形されたボトルの総容積に対する壁反転の相対的な体積サイズは小さいので、壁反転の結果として生じるいかなる内部空気圧力差も容易に制御することができる。
しかし一体不可分の二重壁容器構造については、逆方向に延在する延伸ブロー成形された第1の容器及び一体不可分の第2のより小さい容器と、第1の容器と内側反転された第2のより小さい容器とが同一方向に延在する最終的な一体不可分の二重壁容器との間の内部容積の差は大きく、典型的には10倍以上の容積差になる。高速製造のための要件が、反転を可能な限り迅速に行うことであると仮定すると、これら2つの非常に異なる内部容積間に発生する内部空気圧は、最善のケースでも制御困難となり得る。
反転中に内部空気圧の変化速度が直接制御できる場合には、これは、圧力制御器及び/又はリリーフバルブ等の高速応答の空気圧制御装置によるものとなり得る。しかし、内部空気圧の変化速度が高速応答の空気圧装置の高信頼性で制御する能力を超える場合には、反転装置段は1つ又は複数の別個の圧力チャンバを備えることができ、この圧力チャンバは、延伸ブロー成形された第1の容器及び一体不可分の第2のより小さい容器の組み合わされた内部容積が、当該延伸ブロー成形された第1の容器自体及び一体不可分の第2のより小さい容器自体の内部容積より著しく大きくなるように、両容器の内部に係合的に相互接続するものである。このようにして、第2のより小さい容器が反転されるときに、反転に起因して生じる延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器の実質的な内部容積変化によっては、組み合わされた内部容積全体の容積変化は僅かしか生じず、よって、反転中の内部空気圧変化は最小限となることができ、これによって容易に制御可能となる。空気圧制御装置及び/又は1つ若しくは複数の圧力チャンバのいかなる組み合わせも、使用することができる。
反転中に延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器に係る内部壁表面安定性を達成するため、二重容器金型キャビティセットの開口のうち少なくとも1つを使用して、二重容器金型キャビティセット内部に少なくとも1つのフレキシブル表面サポート構造部を挿入することができる。この1つ又は複数のフレキシブル表面サポート構造部を、壁安定性が必要とされる領域において、延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器の関連する(1つ又は複数の)内部壁表面とバネ性かつ係合的にコンタクトさせるため、1つ又は複数のフレキシブル表面サポート構造部は任意の手法によってバネ付勢されることができる。この1つ又は複数のフレキシブルな表面サポート構造部は、反転前又は反転中又は反転後の任意の時点でフレキシブルに挿入され、及び/又はフレキシブルに引き出されることができる。
二重容器金型キャビティセット内の少なくとも1つのフレキシブルな表面サポート構造部は、設計要件に応じて反転壁と無反転壁との間に移行領域が形成されることを保証するため内側成形部を備えることができる。
1つ又は複数のフレキシブル表面サポート構造部が、反転された二重壁容器の(1つ又は複数の)内側壁表面とバネ性かつ係合的にコンタクトした状態に留まり、かつ、如何なる手法によるかにかかわらず反転された第2のより小さい容器は熱調整された状態に留まる間に、成形された反転ピストンを反転方向にさらに拡張することにより、部分的又は完全に反転された第2のより小さい容器の底壁及び/又は(1つ若しくは複数の)側壁の少なくとも一部を延伸的に長くすることができる。この手段により、部分的又は完全に反転された第2のより小さい容器の内部容積を増大させ、それと同時に第2のより小さい容器の(1つ又は複数の)側壁の壁厚を薄くすることができる。よって、任意の特定の目標容器体積容量については、最終的な一体不可分の二重壁容器の総空重量をさらに低減することができ、これによって製造単価も削減することができる。第2のより小さい容器の壁延伸は、壁反転後及び/又は壁反転中に行うことができる。同一の成形された反転ピストンを使用して壁延伸を行うことができ、又は、別個の成形されたピストンを使用して側壁延伸を行うことができる。
少なくとも1つの部分的に閉じられた底壁を完全に閉じられた底壁に変換するために処理ステップを追加する必要がある場合には、これは、
・任意の適切な材料の追加の底壁の締まり嵌め、
・任意の適切な材料の追加の底壁の接着若しくは溶接、
・実質的に同一の材料の追加の底壁若しくは適切な分子結合特性を有する任意の材料の追加の底壁の被覆成形、
・元の筒形ブランクの一部の熱変形による追加の底壁の形成、
・これらの任意の組み合わせ、又は
・当業者に明らかである追加の底壁の追加
によるものとすることができる。
少なくとも部分的又は完全にエアギャップを閉じるためにさらなる処理ステップを追加する必要がある場合には、これは、
・任意の既存の壁構成の追加の反転、
・任意の形態の溶接プロセス、
・任意の形態の接着プロセス、
・任意の形態の封止材の追加、
・接着ラベルの貼付、
・これらの組み合わせ、又は
・当業者に容易に明らかとなる任意の形態の追加の封止手法
によるものとすることができる。
エアギャップの断熱特性を改善するためにさらなる処理ステップを追加する必要がある場合には、これは、製造シーケンスの任意の時点におけるエアギャップへの、
・気体状の材料、
・液状の材料、
・固体状の材料、又は
・これらの任意の組み合わせ
を含めた1つ又は複数の任意の断熱材の追加によるものとすることができるが、これらに限定されない。
製造の際には、完成した一体不可分の二重壁容器を形成するため、何らかの理由により、筒形ブランクの全部を一体不可分の二重壁容器に完全に成形することができ、又は、1つ又は複数の後処理を用いて筒形ブランクの不所望/不使用の部分を切り取り、及び/又は、任意のブロー成形された壁部分を切り取ることができる。例えば、筒形ブランクの機械的及び/又は密閉挟持領域は、製造シーケンスのいずれかの時点で少なくともその大部分を切り取ることができる。
任意の装置又は手法によって1つ又は複数の追加の構成、要素、壁又はサブコンポーネントを一体不可分の二重壁容器に取付けにより追加するために、さらなる処理ステップを追加することができる。単なる例として、一体不可分の二重壁容器は、製造シーケンスの任意の時点において
・カップベース、
・カップ取手、
・一体不可分の蓋部分、
・グラスのつる、
・任意の種類の販売促進アイテム、
・これらの任意の組み合わせ、又は、
・当業者に明らかである任意の追加の構成、要素、壁若しくはサブコンポーネント
等を取付けにより追加する処理ステップを有することができる。
反転後に反転された第2のより小さい容器が所望の形状/形態に完全に反転しない場合には、1つ又は複数のさらなる処理ステップが、
・任意の種類の1つ又は複数の成形器、
・内部及び/又は外部の空気圧の印加、
・これらの任意の組み合わせ、又は
・当業者に明らかである任意の形状/成形補正手法若しくは装置
を含めた最終的な反転された形状/形態を改善するための1つ又は複数の別個の装置を利用することができるが、これらに限定されない。
一体不可分の二重壁容器を形成するための複数の処理ステップは、インライン処理ステップ、隣り合う処理ステップ、若しくは離れた処理ステップとして、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。好適なのは、これらの処理ステップが互いにインライン及び/又は隣り合って行われることである。各処理ステップ及び各装置デバイスは、1つの製造シーケンスの中だけで1回、任意の順序で実施することができ、又は、最も効率的である全体的な製造スループットを達成するために、いずれか1つ若しくは複数の処理ステップ及び/又は装置デバイスを必要に応じて連続的若しくは非連続的に複数回実施することができる。必要に応じて、本願にて教示されている任意の1つ又は複数の処理ステップを共に組み合わせることができ、又は複数のサブステップに分離することができる。
本願にて教示されている方法及び装置の結果として形成される一体不可分の二重壁容器の主な市場用途には、
・ファストフード及びコーヒー販売店用のカップ及び/又は蓋、
・腐敗性の食品用のボトル又はポトル、
・医薬品、化学物質及び化粧品用のボトル又はポトル、
・ファストフード用の容器、
・任意の市場セクタに対する2次的な包装カップ、ボトル又は容器
が含まれるが、これらに限定されない。
第1の好適な実施形態では、同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって、当該容器間にエアギャップを有し、熱可塑性材料から単体として延伸ブロー成形された容器の構造を有する、量産に適した二重壁容器を製造するための方法及び装置が開示される。最初に、1つの開口端を有する熱可塑性の筒形ブランクを形成する。筒形ブランク及び延伸ブロー成形される一体不可分の二重壁容器の双方の壁厚を最小限にするため、そのRSmaxは実質的に3又は3未満である。筒形ブランクは、その融点を下回って硬化するために十分に冷却できるようにされる。次に筒形ブランクは、熱軟化温度域内であって熱可塑性材料の融点を下回る第1の熱調整温度に熱調整される。熱調整された後、筒形ブランクは1を大きく上回るLSで長手方向に機械的に延伸され、RLmaxが3未満となり、好適には1以下のオーダとなるように、ガス圧によって外側に向かってブロー成形される。互いに逆方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された第2のより小さい容器の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器を中間製品として形成するため、長手方向の機械的延伸と、長手方向及び/又は径方向におけるガス圧延伸との組み合わせが、筒形ブランクを一致するようにかつ延伸的に第1の二重容器形状の金型キャビティセットの形状にする。次に、さらなる熱調整を適用することによって、延伸ブロー成形された第2のより小さい容器と、有利であると考えられる場合には第1の容器の少なくとも一部とを、第2の熱調整温度に熱調整する。その後、少なくとも1つの成形された反転ピストン及び第2の二重容器形状の金型キャビティセットが1つ又は複数の壁安定装置と共に設けられる。この壁安定装置は、第2のより小さい容器が、第1の容器と同一方向かつ第1の容器の内部に延在する実質的に鏡像反転された第2のより小さい容器となるために、第2のより小さい容器の(1つ又は複数の)側壁を少なくとも部分的に表裏反転することができ、それと同時に第2のより小さい容器の底壁の少なくとも大部分が反転しないようにするため、2つの一体不可分に結合されている延伸ブロー成形された容器のうち一方又は双方の容器の壁表面の少なくとも一部に適用されるものである。これに代えて、第2のより小さい容器を手動で反転することができる。
第1の二重容器形状の金型キャビティセットは典型的には、以下のものを有する一体不可分の相互接続されたキャビティ凹部を備えているが、決してこれらに限定されない:
・筒形ブランクの1つの開口端に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、完全に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第2のより小さい容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・第1の容器キャビティ凹部と第2のより小さい容器キャビティ凹部とは、互いに逆方向に延在する。
第2の二重容器形状の金型キャビティセットは典型的には、以下のものを有する一体不可分の相互接続されたキャビティ凹部を備えているが、決してこれらに限定されない:
・延伸ブロー成形された第1の容器の部分的に閉じられた底壁に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第2のより小さい容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・第1の容器キャビティ凹部と第2のより小さい容器キャビティ凹部とは、互いに逆方向に延在し、
・第2のより小さい容器底壁ゾーンの一部となる少なくとも1つの係合的に接続された成形された反転ピストン凹部、
・さらに、
・第1の容器及び/又は第2のより小さい容器用の少なくとも1つの熱調整装置と、
・少なくとも1つの大気未満圧力源と相互接続するための少なくとも1つの通路と、
を備え得る。
LSが1を大きく上回るブロー成形段階の前の機械的延伸段階と、RSmaxが実質的に3又は3未満である筒形ブランクと、(1つ又は複数の)壁安定装置及び成形された反転ピストンによって支援される第2のより小さい容器の反転との組み合わせにより、同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって、当該容器間にエアギャップを有する容器の構造を備えた一体不可分の二重壁容器を、量産に適した単体として形成することができる。このようにして形成されたエアギャップは、部分的に密閉されたエアギャップ又は開放したエアギャップとすることができる。
任意のシーケンス時点において追加の製造ステップを追加することができ、これには、
・(1つ又は複数の)壁安定装置と成形された反転ピストンとを使用して、反転された第2のより小さい容器の側壁長を延伸的に延長する製造ステップ、
・任意の理由により、一体不可分に結合されたいずれかの容器及び/又は筒形ブランクのいずれか1つ又は複数の一部分を任意の手法によって切り取る製造ステップ、
・任意の手法によって任意の部分的に閉じられた底壁を完全に閉じられた底壁に変換することにより、完全に閉じられたエアギャップを形成できる製造ステップ、
・任意の理由により、一体不可分に結合されたいずれかの容器において任意の構成又は壁区域を任意の手法によりさらに反転することにより、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成できる製造ステップ、
・任意の理由により、一体不可分に結合されたいずれかの容器に任意の形状又は形態の追加の1つ又は複数の部分を任意の手法によって追加することにより、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成できる製造ステップ、
・任意の理由により、断熱改善を含めて任意の形態、特性又は性質の1つ又は複数の追加の材料を任意の手法によりエアギャップに追加する製造ステップ、
・反転された第2のより小さい容器がその設計上の形状/形態を完全にとることを保証するために追加の成形/形成手法を適用する製造ステップ、
・一体不可分に結合されたいずれかの容器の任意の表面に、任意の手法により印刷する製造ステップ
が含まれるが、これらに限定されない。
第2の好適な実施形態では、同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって、当該容器間にエアギャップを有し、熱可塑性材料から単体として延伸ブロー成形された容器の構造を有する、量産に適した二重容器を製造するための方法及び装置が開示される。最初に、第1の開口端及び第2の開口端を有する熱可塑性の筒形ブランクが形成される。そのRSmaxは、筒形ブランク及び延伸ブロー成形される一体不可分の二重壁容器の双方の壁厚を最小限にするため、実質的に3又は3未満である。筒形ブランクは、その融点を下回って硬化するために十分に冷却できるようにされる。次に筒形ブランクは、熱軟化温度域内であって熱可塑性材料の融点を下回る第1の熱調整温度に熱調整される。熱調整された後、筒形ブランクは1を大きく上回るLSで長手軸方向に機械的に延伸され、RLmaxが3未満となり、好適には1以下のオーダとなるように、ガス圧によって外側に向かってブロー成形される。互いに逆方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された第2のより小さい容器の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器を中間製品として形成するため、長手方向の機械的延伸と、長手方向及び/又は径方向におけるガス圧延伸との組み合わせが、筒形ブランクを一致するようにかつ延伸的に第1の二重容器形状の金型キャビティセットの形状にする。次に、さらなる熱調整を適用することによって、延伸ブロー成形された第2のより小さい容器と、有利であると考えられる場合には第1の容器の少なくとも一部とを、第2の熱調整温度に熱調整する。その後、少なくとも1つの成形された反転ピストン及び第2の二重容器形状の金型キャビティセットが1つ又は複数の壁安定装置と共に設けられる。この壁安定装置は、第2のより小さい容器が、第1の容器と同一方向かつ第1の容器の内部に延在する実質的に鏡像反転された第2のより小さい容器となるために、第2のより小さい容器の(1つ又は複数の)側壁を少なくとも部分的に表裏反転することができ、それと同時に第2のより小さい容器の底壁の少なくとも大部分が反転しないようにするため、2つの一体不可分に結合されている延伸ブロー成形された容器のうち一方又は双方の容器の壁表面の少なくとも一部に適用されるものである。これに代えて、第2のより小さい容器を手動で反転することができる。
第1の二重容器形状の金型キャビティセットは典型的には、以下のものを有する一体不可分の相互接続されたキャビティ凹部を備えているが、決してこれらに限定されない:
・筒形ブランクの第1の開口端に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第2のより小さい容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・第1の容器キャビティ凹部と第2のより小さい容器キャビティ凹部とは、互いに逆方向に延在し、
・筒形ブランクの第2の開口端に機械的及び/又は密閉係合接続するための、係合的に接続された大開口の凹部。
第2の二重容器形状の金型キャビティセットは典型的には、以下のものを有する一体不可分の相互接続されたキャビティ凹部を備えているが、決してこれらに限定されない:
・延伸ブロー成形された第1の容器の部分的に閉じられた底壁に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・開口部ゾーンと(1つ又は複数の)側壁ゾーンと、部分的に閉じられた底壁ゾーンとを有する係合的に接続された第2のより小さい容器キャビティ凹部。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・第1の容器キャビティ凹部と第2のより小さい容器キャビティ凹部とは、互いに逆方向に延在し、
・第2のより小さい容器底壁ゾーンの一部となる少なくとも1つの係合的に接続された成形された反転ピストン凹部、
・さらに、
・第1の容器及び/又は第2のより小さい容器用の少なくとも1つの熱調整装置と、
・少なくとも1つの大気未満圧力源と相互接続するための少なくとも1つの通路と、
を有し得る。
LSが1を大きく上回るブロー成形段階の前の機械的延伸段階と、RSmaxが実質的に3又は3未満である筒形ブランクと、(1つ又は複数の)壁安定装置及び成形された反転ピストンによって支援される第2のより小さい容器の反転との組み合わせにより、同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって、当該容器間にエアギャップを有する容器の構造を備えた一体不可分の二重壁容器を、量産に適した単体として形成することができる。このようにして形成されたエアギャップは、部分的に密閉されたエアギャップ又は開放したエアギャップとすることができる。
任意のシーケンス時点において追加の製造ステップを追加することができ、これには、
・(1つ又は複数の)壁安定装置と成形された反転ピストンとを使用して、反転された第2のより小さい容器の側壁長を延伸的に延長する製造ステップ、
・一体不可分に結合されたいずれかの容器及び/又は筒形ブランクの任意の1つ又は複数の一部分を、何らかの理由により任意の手法によって切除する製造ステップ、
・いずれかの部分的に閉じられた底壁を任意の手法によって、完全に閉じられた底壁に変換し、これによって、完全に閉じられたエアギャップを形成する製造ステップ、
・いずれかの一体不可分に結合された容器の任意の構成又は壁区域を何らかの理由により任意の方法によってさらに反転し、これによって、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成する製造ステップ、
・何らかの理由により任意の手法によっていずれかの一体不可分に結合された容器を構成するために任意の形状又は形態の1つ又は複数の追加の部分を追加することにより、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成する製造ステップ、
・断熱改善を含めた何らかの理由により任意の手法によって任意の形態、特性又は性質の1つ又は複数の追加の材料をエアギャップ内に追加する製造ステップ、
・反転した第2のより小さい容器がその最終設計形状/形態を完全にとることを保証するための追加の成形/形成手法を適用する製造ステップ、
・いずれかの一体不可分に結合された容器の任意の表面上に任意の手法により印刷する製造ステップ
が含まれるが、これらに限定されない。
同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって、当該容器間にエアギャップを有し、1つの開口端のみを有する筒形ブランクから単体として形成された容器の構造を備えた二重壁容器の形成の一部としての方法及び/又は装置について言及したが、これらは、同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって、当該容器間にエアギャップを有し、第1及び第2の開口端を有する筒形ブランクから単体として形成された容器の構造を備えた二重壁容器の形成における方法及び/又は装置の一部とすることも同様に可能であり、またその逆も可能である。
第2のより小さい容器の少なくとも大部分を反転し、第1の容器は反転しない方法及び装置について言及したが、方法及び装置は第1の容器の少なくとも大部分を反転し、第2のより小さい容器は反転しないことも、同様に可能である。
第2の容器が第1の容器より小さい方法及び装置について言及したが、方法及び装置は、第2の容器より小さい第1の容器を備えることも同様に可能である。
本発明の新規の全ての側面において考慮すべき本発明の他の側面は、単なる例として開示されている以下の説明から明らかとなる。
図面の簡単な説明
添付の図面を参照して例示されている以下の説明から、本発明の実施例が明らかとなる。
本発明の第1の好適な実施形態の熱可塑性樹脂筒形ブランクの3次元断面図である。 本発明の同一の第1の好適な実施形態の第1の二重容器形状の金型キャビティセットの少なくとも一部の3次元図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態の第2の二重容器形状の金型キャビティセットの少なくとも一部の3次元図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態の成形された反転ピストンの3次元断面図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態の大気を上回る圧力内部壁安定性制御の一部としての各代替的な内部容積形態の3次元図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態の内部フレキシブル表面サポート構造の3次元図である。 本発明の第1の好適な実施形態の一体不可分の二重壁容器の製造のシーケンスの延伸ブロー成形を行う第3のステップの3次元断面図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態の逆方向に延在する延伸ブロー成形された一体不可分の第1の容器及び第2のより小さい容器のための安定性制御装置を備えた反転作業ステーションの3次元断面図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態の一体不可分の二重壁容器の製造のシーケンスの第4の反転ステップの第1段階の3次元断面図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態における図9の第4の反転ステップの第2段階の3次元断面図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態における図9及び図10の第4の反転ステップの第3の反転段階の3次元断面図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態における図9~11の第4の反転ステップの最終段階の3次元断面図である。 本発明の第2の好適な実施形態の熱可塑性樹脂筒形ブランクの3次元断面図である。 本発明の同一の第2の好適な実施形態の第1の二重容器形状の金型キャビティ配置体の少なくとも一部の3次元図である。 本発明のいずれかの好適な実施形態の各代替的な二重容器形状の金型キャビティ形態の3次元断面図である。
詳細な説明
本願明細書において使用されている「上方向」、「下方向」等の用語は、図面中に示されている方向及び当業者に自明の方向をいうことが明らかである。これらの用語は相対的な方向を示すために用いられるが、他の限定を行うとみなすべきものではない。
図1を参照すると、本発明の第1の好適な実施形態の閉じられた熱可塑性樹脂筒形ブランクが3次元断面図で示されている。
本発明の第1の好適な実施形態では、閉じられた筒形ブランク1は開口端2を1つのみ有することが可能であり、また、閉じられた筒形ブランク1の壁厚3を最小限にするため、かつ、延伸ブロー成形される一体不可分の二重容器の壁厚(図示されていない)を最小限にするため、RSmaxが実質的に3又は3未満となるように設計により最適化することができる。
筒形ブランクを二重容器形状の金型キャビティセットに延伸により一致させるために、熱調整された筒形ブランクが機械的圧力及び/又はガス圧によって延伸されるとき、1つ又は複数の場所において
・筒形ブランクを延伸できるようにするために十分に筒形ブランクを機械的に挟持し、かつ、
・筒形ブランクの内部に圧力を印加できるようにするために十分に筒形ブランクを密閉性に挟持しなければならない。
典型的なのは、閉じられた筒形ブランク1の開口端2が(図示されているように)実質的に丸いことである。というのもこれによって、最も確実かつ効率的な態様の機械的及び密閉性の取付けが達成されるからである。しかし、この1つの開口端2とは異なり、周面形状4は幾何学的及び/又は非幾何学的な形状の任意の組み合わせとすることができ、又は、形成すべき最終的な二重壁容器形状の筒形ブランク膨張に対して相対的である設計上意図された周の任意の1つ若しくは複数の変化とすることができる。
閉じられた筒形ブランク1については、機械的挟持は1つの開口端2において達成することができる。機械的挟持は、1つの開口端2における1つ又は複数の一体不可分の機械的挟持機構5の形態とすることができ、これは、二重容器形状の金型キャビティ配置体の外部の機械的万力又はクランプ型配置体(図示されていない)と係合的に相互接続するものである。その後、かかるリム形状の機械的挟持機構5は、延伸ブロー成形された第1の容器(図示されていない)の部分的に閉じられた底壁を成すことができる。
閉じられた筒形ブランク1については、ガス圧が少なくとも、二重容器形状の金型キャビティ配置体の外部密閉型配置体(図示されていない)と係合的に相互接続する内部への実質的に密閉された通路6を得るために、密閉挟持も1つの開口端2において達成することができる。密閉挟持は典型的には機械的挟持機構5の一部として1つの開口端2に組み込まれ、密閉を支援するために通常及び/又は追加の一体不可分構成の任意の組み合わせを備えることができる。
閉じられた筒形ブランク1のための好適な熱可塑性樹脂はポリプロピレン(PP)であるが、任意の適切な熱可塑性樹脂も同様に使用することができる。熱可塑性樹脂は、石油系又は生物系、透明/透光性、半透明又は不透明、熱可塑性樹脂本来の樹脂色又は任意の一色若しくは複数色の任意の組み合わせ、単一種類の樹脂又は複数種類の樹脂の組み合わせ、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。
図2を参照すると、本発明の同一の第1の好適な実施形態の第1の二重容器形状の金型キャビティセットの少なくとも一部が3次元図で示されている。
本発明の第1の好適な実施形態では、第1の二重容器形状の金型キャビティセット7の少なくとも一部は典型的には、一体不可分の相互接続された複数のキャビティ凹部を備えており、これらのキャビティ凹部は以下のものを備えているが、決してこれらに限定されない:
・筒形ブランク1の1つの開口端2(図示されていない)に機械的及び/又は密閉係合接続8するための大開口の凹部、
・開口部ゾーン10と(1つ又は複数の)側壁ゾーン11と、部分的に閉じられた底壁ゾーン12とを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部9。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有することができ、最低限、部分的に閉じられた底壁は、側壁11の端部の上述の機械的及び/又は密閉係合接続機構8とすることができる、
・開口部ゾーン14と(1つ又は複数の)側壁ゾーン15と、完全に閉じられた底壁ゾーン16とを有する係合的に接続された第2のより小さい容器キャビティ凹部13。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・第1の容器キャビティ凹部9と第2のより小さい容器キャビティ凹部13とは互いに逆方向に延在し、かつ一体不可分に接続されている17。
複雑な小径の金型キャビティ壁構成の例には、
・キャビティ壁の一部としての任意の形態のロゴ、グラフィックデザイン、レタリング、又は販売促進用の情報等18、
・キャビティ壁の一部としての任意の幾何学的若しくは非幾何学的な形状又は形態(図示されていない)、
・形成されるリッジを典型とするキャビティ壁高さの任意の急峻な変化19、
・同一平面の実質的に元のキャビティ壁高さに等しい急峻さで戻る、キャビティリブ又はキャビティ通路を典型とするキャビティ壁高さの任意の急峻な変化20、
・キャビティ壁の一部としての任意の種類の凸状又は凹状のねじ形態(図示されていない)、
・これらの任意の組み合わせ、又は、
・当業者に容易に明らかとなる急峻/小径の変化の形態の複雑な幾何学的キャビティ壁構成
が含まれるが、決してこれらに限定されない。
図3を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態の第2の二重容器形状の金型キャビティセットの少なくとも一部が3次元図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、第2の二重容器形状の金型キャビティセット21の少なくとも一部は典型的には、以下のものを有する一体不可分の相互接続されたキャビティ凹部を備えているが、決してこれらに限定されない:
・延伸ブロー成形された第1の容器の部分的に閉じられた底壁(図示されていない)に機械的及び/又は密閉係合接続22するための大開口の凹部、
・開口部ゾーン24と(1つ又は複数の)側壁ゾーン25と、部分的に閉じられた底壁ゾーン26とを有する、係合的に接続され延伸ブロー成形された第1の容器キャビティ凹部23。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有することができ、最低限、部分的に閉じられた底壁は、側壁25の端部の上述の機械的及び/又は密閉係合接続機構22とすることができる、
・開口部ゾーン28と(1つ又は複数の)側壁ゾーン29と、部分的又は完全に閉じられた底壁ゾーン30の少なくとも一部とを有する、係合的に接続され延伸ブロー成形された第2のより小さい容器キャビティ凹部27。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・延伸ブロー成形された第1の容器キャビティ凹部23と、延伸ブロー成形された第2のより小さい容器キャビティ凹部27とは、互いに逆方向に延在し、かつ一体不可分に接続されており31、
・延伸ブロー成形された第2のより小さい容器27の底壁ゾーン30の一部としての少なくとも1つの係合的に接続された成形された反転ピストン凹部32、
・さらに以下のものを備え得る:
・延伸ブロー成形された第1の容器23及び/又は延伸ブロー成形された第2のより小さい容器27用の少なくとも1つの熱調整装置。これは図示のように、(1つ又は複数の)キャビティヒータ挿入物33ゾーンを任意の公知の手法により加熱できるように、及び/又は、キャビティの一部が所望の通りに未加熱状態に留まるように、加熱領域と未加熱領域との間にエアギャップ34を有する少なくとも1つの別個のヒータ挿入物33の形態である。
・少なくとも1つの大気未満圧力源(図示されていない)と相互接続するための少なくとも1つの通路35。
図4を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態の成形された反転ピストンが3次元断面図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、成形された反転ピストン36は、延伸ブロー成形された第2のより小さい容器の底壁の少なくとも大部分が反転しないことを保証するため(図示されていない)、平坦な押し面(図示されていない)から、最終的な内側反転された底壁形状37に一致する完全な成形された形状に及ぶ反転を支援するために必要な任意の形状/形態を有することができる。この好適な成形は、最終的な内側反転された底壁形状37に一致する完全に成形された形状であり、反転プロセス中に延伸ブロー成形された第2のより小さい容器の底壁を十分に支持するものである。
図示のように成形された反転ピストン36は、成形された反転ピストン36を壁反転駆動機構(図示されていない)に取り付ける1つの可能な手段として凹ねじ部38を有することができる。1つの製造シーケンスの中で、いずれか1つの形状/形態又は複数の異なる形状/形態の任意の数の成形された反転ピストン36を設けることができる。全体的な簡素化のために好適かつ高効率なのは、1つの成形された反転ピストン36のみを設けることである。
二重容器金型キャビティセット内の壁安定性制御装置は、
・壁安定性制御のために必要な1つ又は複数の領域において二重容器金型キャビティセットを介して、図3に示されているように、延伸ブロー成形されたいずれか1つ又は複数の外側二重容器壁表面に少なくとも1つの大気未満圧力源に接続される少なくとも1つの通路35によって大気より低い圧力を印加すること、
・延伸ブロー成形された容器の内部に反転中に大気より高い圧力を供給するため(図示されていない)、二重容器金型キャビティセット内部に大気より高い圧力を印加すること、
・反転壁と未反転壁(図示されていない)とが交差する点において所望される最終的な反転形状/形態の形成を支援するため、少なくとも1つのフレキシブル壁表面サポート構造を第2の二重容器金型キャビティセットの内部に挿入するための第2の二重容器金型キャビティセット21の機械的及び/又は密閉係合接続機構22の開口のうち少なくとも1つを使用して、関連する内部の延伸ブロー成形された容器壁表面に対する機械的壁安定性を達成し、及び/又は、かかる形状/形態の少なくとも1つのヘッド形状を達成すること、
・これらの任意の組み合わせ、又は、
・当業者に明らかである任意の他の二重容器金型キャビティセット壁安定性制御
を含むが、これらに限定されない。
図5を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態の大気を上回る圧力内部壁安定性制御の一部としての各代替的な内部容積形態が3次元図で示されている。
一体不可分の二重壁容器構造については、逆方向に延在する延伸ブロー成形された第1の容器及び一体不可分の第2のより小さい容器39(2つの延伸ブロー成形された容器の内側の空気体積)と、延伸ブロー成形された第1の容器と内側反転された第2のより小さい容器とが同一方向に延在する最終的な一体不可分の二重壁容器40(2つの延伸ブロー成形された容器間のエアギャップ)と、の内部容積の差は大きく、典型的には10倍より大きい体積差となる。高速製造のための要件が、反転を可能な限り迅速に行うことであると仮定すると、これら2つの非常に異なる内部容積間に発生する内部空気圧は、最善のケースでも制御困難となり得る。
反転中に内部空気圧の変化速度が直接制御できる場合には、これは、圧力制御器及び/又はリリーフバルブ等の高速応答の空気圧制御装置(図示されていない)によるものとなり得る。しかし、内部空気圧の変化速度が高速応答の空気圧装置の高信頼性で制御する能力を超える場合には、反転装置段は1つ又は複数の別個の圧力チャンバ41を備えることができ、この圧力チャンバ41は、延伸ブロー成形された第1の容器39及び一体不可分の第2のより小さい容器40の組み合わされた内部容積42(=39+41)及び43(=40+41)が、当該延伸ブロー成形された第1の容器39及び一体不可分の第2のより小さい容器40の個別の内部容積より著しく大きくなるように、両容器39,40の内部に係合的に相互接続するものである。このようにして、延伸ブロー成形された第2のより小さい容器が上述の組み合わされた内部容積42から、組み合わされた内部容積43内に反転されるときに、反転に起因する組み合わされた内部容積変化は小さくなり、よって、内部空気圧変化は最小限となることができ、容易に制御可能となる。空気圧制御装置及び/又は1つ若しくは複数の圧力チャンバ41のいかなる組み合わせも、使用することができる。
図6を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態の内部フレキシブル表面サポート構造部が3次元図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、反転中にいずれかの延伸ブロー成形された容器(図示されていない)に対して内部壁表面安定性を提供するため、図3の第2の二重容器形状の金型キャビティセット21の機械的及び/又は密閉係合接続部22のための少なくとも1つの大開口の凹部を使用して、少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44を第2の二重容器形状の金型キャビティセット21内部に挿入することができる。この1つ又は複数のフレキシブル表面サポート構造部44は、壁表面安定性が必要とされる任意の内部表面領域において、延伸ブロー成形された容器の関連する(1つ又は複数の)内部壁表面とバネ性かつ係合的にコンタクトするため、任意の手法によってバネ付勢されることができる。
図示のように、内部フレキシブル表面サポート構造部44は少なくとも1つのバネアーム45を備えることができ、いずれのバネアーム45も、成形されたヘッド46を有することができ、この成形されたヘッド46は、反転壁と未反転壁とが交差する位置において所望される最終的な反転形状/形態の形成を支援するように成形/形成されている。内部フレキシブル表面サポート構造44の任意の位置に追加のバネを挿入することができ(図示されていない)、有利には、各成形されたヘッド46間のヘッド間ギャップ47内に挿入することができる。この1つ又は複数の内部フレキシブル表面サポート構造部44は、製造シーケンス中の任意の時点で、反転前か又は反転中か又は反転後かにかかわらず、フレキシブルに挿入され、及び/又はフレキシブルに引き出されることができる。
一体不可分の二重壁容器の製造のシーケンスの最初のステップは、図1の筒形ブランク1の形成とすることができる。筒形ブランク1の作製後、筒形ブランク1はその融点を下回って硬化するために十分に冷却できるようになる。筒形ブランク1は、任意の1つ若しくは複数の他のシーケンスステップと一体で、又は隣り合って形成することができ、又は代替的に、任意の1つ若しくは複数のシーケンスステップから離れて形成することができる。その形成手法は、当業者に知られている任意の適切なプロセスとすることができるが、好適には射出成形法又は押出法のいずれかによるものである。
一体不可分の二重壁容器の製造のシーケンスの第2のステップは、筒形ブランク1を第1の熱調整温度に熱調整することである。熱調整は、当業者に知られている任意の熱調整手法とすることができ、少なくとも1つの他のシーケンスステップと一体とすること、又は別個若しくは個別のシーケンスステップとすることができる。例えば筒形ブランク1は一体不可分の二重壁容器形成とは離れて形成されるので熱形成温度まで上がるよう加熱される必要がある場合、熱調整は昇温とすることができ、例えば筒形ブランク1が少なくとも1つの一体不可分の二重壁容器形成シーケンスステップと隣り合って又は一体で形成されるので熱形成温度まで下がるように冷却される必要がある場合には、熱調整は降温とすることができる。好適には、筒形ブランク1の平均熱調整温度は80~100℃のオーダである。
図7を参照すると、本発明の同一の第1の好適な実施形態の一体不可分の二重壁容器の製造シーケンスの延伸ブロー成形を行う第3のステップが3次元断面図で示されている。
本発明の第1の好適な実施形態では、一体不可分の二重壁容器の製造のシーケンスの第3のステップは、熱調整された筒形ブランク1の延伸ブロー成形48とすることができる。符号48aに示されているように、熱調整された筒形ブランク1は第1の二重容器形状の金型キャビティセット7に装填される。符号48bに示されているように、その後装置49が、機械的及び/又は密閉機構50によって支援されて、熱調整された筒形ブランク1を機械的に延伸する。機械的及び/又は密閉機構50は、図1の筒形ブランク1の一体不可分の挟持機構5と、図2の第1の二重容器形状の金型キャビティセット7の機械的及び/又は密閉係合接続部8とを備えることができる。符号48cに示されているようにその後、実質的に密閉された通路6を介してガス圧(図示されていない)が、機械的及び/又は密閉機構50によって支援されて、機械的に延伸された筒形ブランク1の内部に印加される。
機械的延伸とガス圧延伸との組み合わせが、熱調整された筒形ブランク1を第1の二重容器形状の金型キャビティセット7の形状に一致させ、これにより、延伸ブロー成形された第1の容器52及び一体不可分に結合された第2のより小さい容器53の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51であって、第1の容器52と第2のより小さい容器53とが互いに逆方向に延在する二重容器51を形成する。
熱調整された筒形ブランク1の長手軸方向の機械的延伸のLSは1を上回り、筒形ブランクに沿った方向における任意の位置のブロー成形RSと組み合わされる場合、RLmaxは3を大きく上回ってはならず、好適には実質的に1又は1未満である。
ガス圧ブロー成形は機械的延伸の完了後に開始することができ、又は、ガス圧ブロー成形は機械的延伸の完了前に開始することができる。熱調整は第1の二重容器形状の金型キャビティセット7とは別個に行うことができ、及び/又は、第1の二重容器形状の金型キャビティセット7の一体部分(図示されていない)として行うことができる。
熱調整は昇温か又は降温かにかかわらず、任意の1つ又は複数の装置パーツ又はサブパーツに同様に適用することができ、単なる例として、
・筒形ブランク1が第1の二重容器形状の金型キャビティセット7の形状を一致するように延伸的にとったときに、ブロー成形された一体不可分の二重容器51を実質的に常温に戻すのを支援するために金型キャビティセット7の1つ又は複数の領域に冷却を適用すること、
・機械的延伸段階48b中及び/又はガス圧ブロー成形段階48c中に薄壁の筒形ブランク1の破壊を引き起こし得る機械的延伸装置49の発熱を相殺するため、機械的延伸装置49に冷却を適用すること(図示されていない)
が可能である。
図8を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態の逆方向に延在する延伸ブロー成形された一体不可分の第1の容器及び第2のより小さい容器に対する安定性制御装置を備えた反転作業ステーションが、3次元断面図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、反転作業ステーション54は、以下のもののうちいずれか1つ又は複数を備えることができる:
・第2の二重容器金型キャビティセット21(図示のセットの実質的に半分)、
・少なくとも1つの別個のヒータ挿入物33として示されている、延伸ブロー成形された第1の容器及び/又は第2のより小さい容器の少なくとも1つの加熱手法、
・少なくとも1つの大気未満圧力源(図示されていない)に相互接続される少なくとも1つの通路35、
・少なくとも1つの成形された反転ピストン36、
・第2の二重容器金型キャビティセット21の長手軸に対して相対的に少なくとも1つの成形された反転ピストン36を動かす手法55、
・少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部4。これは、機械的及び/又は密閉係合接続部22のための大開口の凹部を介して内部フレキシブル表面サポート構造部44を第2の二重容器金型キャビティセット21の内部から円滑かつ自由に引き抜き、及び/又は当該内部に通すことができるようにするためのバネ引張板56の結果としてのバネ圧縮された状態で示されている。
・バネ引張板56を少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44に対して長手方向に相対的に動かす手法57、
・少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44の取付及び移動サポートのための構造58、
・第2の二重容器金型キャビティセット21の長手軸に対して相対的に上記の取付及び移動サポートのための構造58を動かす手法59、
・少なくとも1つの一体不可分の圧力チャンバ60、及び
・少なくとも1つの空気圧制御装置(図示されていない)。
図9を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態の一体不可分の二重壁容器の製造のシーケンスの第4の反転ステップの第1段階が3次元断面図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、反転ステップが、反転作業ステーション54の第2の二重容器金型キャビティセット21内への互いに逆方向に延在する第1の容器52及び一体不可分に結合された第2のより小さい容器53の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51の配置を開始する。延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51は、本発明のいずれかの好適な実施形態とすることができる。
反転すべき延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51の少なくとも1つ又は複数の一部分は、第2の熱調整温度に熱調整される必要がある。熱調整は任意の手法により行うことができ、また、反転作業ステーション54内に配置される前及び/又は反転作業ステーション54内部に配置された後に行うことができる。図示のように、反転作業ステーション54は少なくとも1つのヒータ挿入物33を備えることができる。
第2の熱調整温度は、第1の熱調整温度と同一又は異なることができる。
延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51が反転作業ステーション54内部に配置された後、取付及び移動サポートのための構造58を第2の二重容器金型キャビティセット21に向かって長手方向に動かすことができ、これにより、延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51の内部に少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44を動かすことができる。少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44の内部への挿入は、当該少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44をバネ圧縮するバネ引張板56によって支援されることができ、これにより、機械的及び/又は密閉係合接続部22のための大開口の凹部から入って延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51の内部へ円滑かつ自由に移動することができる。
図10を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態における図9の第4の反転ステップの第2段階が、3次元断面図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44が、延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51の内部に適正に位置決めされた後、バネ引張板56は、延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51を基準として後ろ側に引き抜くことができ、これにより、内部フレキシブル表面サポート構造部44は外側に向かってバネ性に撓んで61、反転サポートを要し得る延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51の1つ又は複数のいずれかの関連する内側表面と係合的に接続/コンタクトすることができる。
少なくとも1つの圧力源(図示されていない)が、組み合わされた延伸ブロー成形一体不可分二重容器51及び圧力チャンバ60の内部に、大気を上回る圧力62を印加することができる。
少なくとも1つの圧力源(図示されていない)が、延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51の外部の1つ又は複数の任意の関連する場所(図示されていない)に、大気未満の圧力を印加することができる。
図11を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態における図9及び図10の第4の反転ステップの第3の反転段階が、3次元断面図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51のうちいずれか1つ又は複数の関連するゾーンが第2の熱調整温度に熱調整され、かつ、いずれか1つ又は複数の壁安定性制御手法が適用された場合は、延伸ブロー成形された第2のより小さい容器53の反転を開始するため、少なくとも1つの成形された反転ピストン36が、延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51を基準として長手方向63に動かすことができる。
延伸ブロー成形された第2のより小さい容器53の最適な反転を保証するためには、反転壁区域と無反転壁区域とが係合的に接続する領域において壁安定性を制御することが重要である:
・延伸ブロー成形された第2のより小さい容器53が完全な鏡像位置に完全反転されることが望まれる場合、二重容器金型キャビティセット21において壁安定性制御が行われる領域は、延伸ブロー成形された第1の容器52の開口部ゾーン64と第2のより小さい容器53の開口部ゾーン64との間の接続領域となり、
・延伸ブロー成形された第2のより小さい容器53が実質的な鏡像位置に部分的にのみ反転されることが望まれる場合、二重容器金型キャビティセット21において壁安定性制御が行われる領域は、形成される最終的な一体不可分の二重壁容器形状に関して設計上必要と考えられるどの場所でもよい。
・最初に、底壁65の少なくとも大部分が反転しない状態に留まり、最初に開口部64に向かって長手軸方向63に移動するように、少なくとも1つの成形された反転ピストン36を用いて第2のより小さい容器53の底壁65において反転するように押し、
・その後、(1つ又は複数の)側壁の底壁側端部から開始して当該(1つ又は複数の)側壁67の開口端側端部64に向かって徐々に当該(1つ又は複数の)側壁66を適正に反転し、
・最後に、開口部64の反転又は設計上最後に反転を行うべき他のいずれかの場所の反転を行って終了する、
反転ステップにより、延伸ブロー成形された第2のより小さい容器53が適正に反転されるためには、壁安定性制御が行われる領域が配されている二重容器形状の金型キャビティセット21内のどの位置でも、関連する延伸ブロー成形された(1つ又は複数の)壁領域を物理的に可能な限り安定した状態に維持することが重要である。
少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44は、単なる一例として開口部ゾーン64として示されているような、反転壁と無反転壁とが交差する位置において所望される最終的な反転形状/形態の形成を支援するため、上述の形状/形態の少なくとも1つのヘッド形状を有することができる。
・シーケンス内のいずれかの時点において、必要に応じて外側に向かってバネ性に撓む61ことにより、延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器51のうちいずれか1つ又は複数の関連する内側表面と係合的に接続/コンタクトするように係合され又は引き抜かれる、少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44、
・シーケンスの任意の時点で印加又は解除される大気を上回る圧力62、
・シーケンスの任意の時点で印加又は解除される大気未満の圧力(図示されていない)、又は
・これらの任意の組み合わせ
を含めて、いずれか1つ又は複数の壁安定性制御手法が反転シーケンス内の任意の特定の時点で動作可能とすることができるが、これらに限定されない。
また、例えば反転が手動で行われる場合のみ等、いかなる壁安定性制御手法も適用せずに反転を行うこともできる。
図12を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態における図9~11の第4の反転ステップの最終段階が、3次元断面図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、少なくとも1つの成形された反転ピストン36が長手方向63におけるその最終的な設計位置に達したときに、反転が終了している。この時点で、
・少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44を引き出して58、バネ引張板56が内部フレキシブル表面サポート構造部44をもう一度バネ圧縮するようにバネ引張板56を動かすことができ、又は、
・この引き出しの前に、少なくとも1つの内部フレキシブル表面サポート構造部44は係合状態に留まり、どの反転した壁も延伸的に伸ばすことができるように(図示されていない)、少なくとも1つの成形された反転ピストン36は長手方向63にさらに移動を継続することができる。
第4の反転ステップを終了するためには、
・任意の時点において任意の大気を上回る圧力62を解除することができ、
・任意の時点において任意の大気未満圧力源(図示されていない)を解除することができ、
・少なくとも1つの成形された反転ピストン36をそのホーム位置(図示されていない)に引き出して戻すことができる。
LSが1を大きく上回るブロー段階の前の機械的延伸段階と、RSmaxが実質的に3又は3未満である筒形ブランクと、少なくとも1つの二重容器形状の金型キャビティセットと、(1つ若しくは複数の)成形されたピストンと、の組み合わせの結果として、第1の容器69及び一体不可分に結合され70少なくとも大部分が反転した第2のより小さい容器71の構造であって、第1の容器69及び反転した第2のより小さい容器71が互いに同一方向に延在することにより両容器間に開放し又は少なくとも部分的に密閉されたエアギャップ72を形成する構造を備えた、量産に適している単体として、一体不可分の二重壁容器68を形成することができる。
・一体不可分に結合されたいずれかの容器及び/又は筒形ブランクの任意の1つ又は複数の一部分を、何らかの理由により任意の手法によって切除するステップ、
・いずれかの部分的に閉じられた底壁を任意の手法によって、完全に閉じられた底壁に変換し、これによって、完全に閉じられたエアギャップを形成することができるステップ、
・いずれかの一体不可分に結合された容器の任意の構成又は壁区域を何らかの理由により任意の方法によってさらに反転し、これによって、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成することができるステップ、
・何らかの理由により任意の手法によっていずれかの一体不可分に結合された容器を構成するために任意の形状又は形態の1つ又は複数の追加の部分を追加することにより、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成することができるステップ、
・断熱改善を含めた何らかの理由により任意の手法によって任意の形態、特性又は性質の1つ又は複数の追加の材料をエアギャップ内に追加するステップ、
・反転した第2のより小さい容器がその最終設計形状/形態を完全にとることを保証するための追加の成形/形成手法を適用するステップ、
・いずれかの一体不可分に結合された容器の任意の表面上に任意の手法により印刷するステップ
を含めた追加の製造ステップを、任意のシーケンス時点で追加することができるが、これらに限定されない。
量産速度が必要とされない状況では、代わりに手動で第2のより小さい容器を反転することができる。
図13を参照すると、本発明の第2の好適な実施形態における開放した熱可塑性樹脂筒形ブランクが3次元断面図で示されている。
本発明の第2の好適な実施形態では、開放した筒形ブランク73は第1の開口端74と第2の開口端75とを備えており、開放した筒形ブランク73の壁厚76を最小限にし、なおかつ延伸ブロー成形すべき一体不可分の二重壁容器(図示されていない)の壁厚を最小限にするため、当該開放した筒形ブランク73のRSmaxが実質的に3又は3未満となるように設計上最適化することができる。
熱調整された筒形ブランクを二重容器形状の金型キャビティセットに延伸的に一致させるために当該筒形ブランクは機械的圧力及び/又はガス圧によって延伸されるので、1つ又は複数の場所において、
・筒形ブランクを延伸できるようにするために十分に当該筒形ブランクを機械的に挟持し、
・圧力を筒形ブランクの内部まで印加できるようにするために十分に当該筒形ブランクを密閉性に挟持しなければならない。
開放した筒形ブランク73の開口端74及び75が(図示されているように)十分に丸形であることが典型的である。というのも、これによって最も確実かつ効率的な態様の機械的及び密閉性の取付が達成されるからである。しかし、開口端74及び75とは異なり、筒形ブランクの周面形状77は、幾何学的並びに/若しくは非幾何学的形態の任意の組み合わせ、又は、設計によって意図された、形成すべき最終的な二重壁容器形状による筒形ブランク膨張に対する周の1つ若しくは複数の任意の相対的変化とすることができる。
開放した筒形ブランク73については、機械的挟持は両端74及び75において行うことができる。機械的挟持は、一方及び/又は双方の開口端における1つ又は複数の一体不可分の機械的挟持機構78の形態とすることができ、これは、二重容器形状の金型キャビティ配置体の外部の機械的万力又はクランプ型配置体(図示されていない)と係合的に相互接続するものである。一方及び/又は双方の開口端に挟持機構79を設けないことも可能である。
開放した筒形ブランク73については、ガス圧が内部まで少なくとも実質的に封止された通路6を獲得するために、密閉挟持も一方及び/又は双方の開口端で行うことができ、この通路6は、二重容器形状の金型キャビティ配置体(図示されていない)の外部の密閉型配置体と係合的に相互接続するものである。密閉挟持は典型的には機械的挟持の一部として組み込まれ、密閉を支援するために通常及び/又は追加の一体不可分の機構の任意の組み合わせを備えることができる。
開放した筒形ブランク73のための好適な熱可塑性樹脂はポリプロピレン(PP)であるが、任意の適切な熱可塑性樹脂も同様に使用することができる。熱可塑性樹脂は、石油系又は生物系、透明/透光性、半透明又は不透明、熱可塑性樹脂本来の樹脂色又は任意の一色若しくは複数色の任意の組み合わせ、単一種類の樹脂又は複数種類の樹脂の組み合わせ、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。
図14を参照すると、本発明の同一の第2の好適な実施形態における第1の二重容器形状の金型キャビティ配置体の少なくとも一部が、3次元図で示されている。
本発明の第2の好適な実施形態では、第1の二重容器形状の金型キャビティ配置体80の少なくとも一部が典型的には、
・一体不可分の相互接続された複数のキャビティ凹部を有する第1の二重容器形状の金型キャビティセット81の少なくとも一部、
を備えるが、これらに限定されない。これは、以下のものを備えているが、決してこれらに限定されない:
・開放された筒形ブランク73の少なくとも1つの開口端に接続できる機械的及び/又は密閉係合接続部82のための大開口の凹部、
・開口部ゾーン84と(1つ又は複数の)側壁ゾーン85と、部分的に閉じられた底壁ゾーン86とを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部83。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・開口部ゾーン88と(1つ又は複数の)側壁ゾーン89と、部分的に閉じられた底壁ゾーン90とを有する係合的に接続された第2のより小さい容器キャビティ凹部87。これらのゾーンは全て、任意の目的のために小径のキャビティ壁構成を有し得る、
・第1の容器キャビティ凹部83と第2のより小さい容器キャビティ凹部87とは、互いに逆方向に延在し、かつ一体不可分に結合されており91、
・開放された筒形ブランク73の機械的延伸を支援するための配置体であって、2つの開口端を有し、図示のように、熱調整された筒形ブランクの長手軸方向94での機械的延伸を支援するために、開放された筒形ブランク73の少なくとも1つの開口端93と任意の公知の手法によって密閉性及び/又は機械的に係合できる配置体92の形態である配置体。
一体不可分の二重壁容器を形成するための各処理ステップは、インライン処理ステップとして、隣り合った処理ステップとして、若しくは離れた処理ステップとして、又はこれらの組み合わせとして行うことができる。好適なのは、これらの処理ステップがインライン及び/又は互いに隣り合って行われることである。
教示されている各処理ステップ及び装置デバイスは、1つの製造シーケンスで1回のみ任意の順序で行うことができ、又は、任意の1つ又は複数の処理ステップ及び/又は装置デバイスは、全体的な製造スループットを最大限効率的にするため、必要に応じて連続的若しくは非連続的に複数回実施することができる。教示されている1つ又は複数の処理ステップは、必要に応じて共に組み合わせることができ、又はサブステップに分離することができる。
互いに同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって、当該容器間にエアギャップを有し、1つの開口端のみを有する筒形ブランクから単体として形成された容器の構造を備えている、延伸ブロー成形された二重壁容器の形成の一部としての方法及び/又は装置について言及した場合には、互いに同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った容器であって、当該容器間にエアギャップを有し、第1の開口端及び第2の開口端を有する筒形ブランクから単体として形成された容器の構造を備えている、延伸ブロー成形された二重壁容器の形成における方法及び/又は装置の一部とすることもでき、またその逆も可能である。
第2のより小さい容器の少なくとも大部分を反転し第1の容器は反転しない方法及び装置について言及した場合には、方法及び装置は、第1の容器の少なくとも大部分を反転し第2のより小さい容器は反転しないことも可能である。
容器反転が機械的装置の結果である方法及び装置について言及した場合には、方法及び装置は1つ又は複数の手動の容器反転ステップを有することも可能である。
図15を参照すると、本発明のいずれかの好適な実施形態における複数の代替的な二重容器形状の金型キャビティ形態が3次元図で示されている。
本発明のいずれかの好適な実施形態では、第2のより小さい容器キャビティ凹部は、その対応する第1の容器キャビティ凹部より僅かに小さくすることができ、又は、第2のより小さい容器キャビティ凹部はその対応する第1の容器キャビティ凹部より格段に小さくすることができる(図示されていない)。
第2のより小さい容器キャビティ凹部はその対応する第1の容器キャビティ凹部と実質的に同一の形状/形態95を有することができ、又は、第2のより小さい容器キャビティ凹部はその対応する第1の容器キャビティ凹部とは大きく異なる若しくは完全に異なる形状/形態96を有することができる。1つの容器形状の金型キャビティセットの金型キャビティセット半部は、互いの厳密な鏡像コピーとすることができ、又は、1つの容器形状の金型キャビティセットの金型キャビティ半部は、互いに異なるキャビティ形状/形態を有することができる(図示されていない)。
本願にて教示されている方法及び装置の結果として形成される一体不可分の二重壁容器の主な市場用途には、
・単なる例として各図の二重容器形状の金型キャビティ形態で既に示したような、ファストフード及びコーヒー販売店用のカップ、
・単なる例として二重容器形状の金型キャビティ形態97に示したような、ファストフード及びコーヒー販売店用の皿又は蓋、
・単なる例として二重容器形状の金型キャビティ形態98及び99に示したような、腐敗性の食品、医薬品、化学物質及び化粧品用のボトル又はポトル、
・単なる例として二重容器形状の金型キャビティ形態100に示したような、ファストフード用の容器、
・単なる例として二重容器形状の金型キャビティ形態97,98,99及び100に示したような、任意の市場セクタに対する2次的な包装カップ、グラス、ボトル、皿、蓋又は容器
が含まれるが、これらに限定されない。
第2の容器が第1の容器より小さい方法及び装置について言及したが、方法及び装置の第1の容器が第2の容器より小さいことも、同様に可能である。
上記の説明において、公知の均等物を有する完全体又は構成要素について言及した場合には、かかる均等物も個別に記載されている場合と同等に、本願の内容に組み込まれている。
本発明の可能な実施形態を参照して本発明を例示的に説明したが、本発明の範囲及び思想を逸脱することなく本発明に改善及び/又は改良を施すことが可能であることは明らかである。いずれかの実施形態を含む任意の1つ又は複数の要素を任意の順序で組み合わせて、当業者に容易に明らかとなる他の実施形態とすることも可能である。

Claims (29)

  1. 同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った、間にエアギャップを有する容器の構造を備えた二重壁容器の製造方法であって、
    二重容器形状を有する第1の金型キャビティを備えた第1の金型を設けるステップと、
    第1の開口端及び閉じられた反対側の第2の端部を有する融点未満の熱可塑性の筒形ブランクを設けるステップであって、ここで初期ブランク長L0及び3未満のRSmaxを有し、RSmaxは、前記筒形ブランクの長さに沿った方向に生じるRSの最大値として定義され、径方向延伸比RSは、圧力延伸後の任意の点における周と、元の前記筒形ブランクの対応する周との間の比として定義され、
    前記筒形ブランクを、前記筒形ブランクの熱可塑性材料の熱軟化温度域内の当該熱可塑性材料の融点未満である第1の熱調整温度に熱調整するステップと、
    熱調整された前記筒形ブランクを二重容器形状の前記第1の金型キャビティ内部に配置するステップと、
    機械的ブランク延伸器を適用して、比L1/L0として定義される長手方向延伸比LSが1を上回るように、前記熱調整された筒形ブランクを長手軸方向に延伸長さL1に機械的に延伸するステップと、
    RSmaxとLSとの比として定義される最大延伸ブロー成形比RLmaxが3未満となるように、長手方向に延伸された前記筒形ブランクを前記第1の金型キャビティに一致させるために、ガス圧によって外側に向かってブロー成形して、互いに逆方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された第2の容器の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の、前記筒形ブランクの前記第2の端部が前記第2の容器の底部分を成す二重容器を、中間製品として得るステップと、
    前記第2の容器が前記第1の容器と同一方向に延在して前記第2の容器が前記第1の容器の内部に入るように前記第2の容器を反転することにより、同一方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された、当該第1の容器と当該第2の容器との間にエアギャップを有する容器の構造の延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器を、最終製品として得るステップと
    を有し、
    さらに、
    二重容器形状を有する第2の金型キャビティを備えた第2の金型を設けるステップと、
    前記第2の容器を反転するステップの前に、前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器を、前記第1の容器及び/又は前記第2の容器のいずれかの関連する1つ又は複数の領域において第2の熱調整温度に熱調整するステップと、
    を有し、
    前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器を熱調整するステップは、前記第2の金型キャビティ内に挿入される前、前記第2の金型キャビティ内にある間、又はその両方に行われ、
    前記第2の容器を反転するステップは、前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器が熱調整された状態にある間に行われる
    ことを特徴とする製造方法。
  2. 同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った、間にエアギャップを有する容器の構造を備えた二重壁容器の製造方法であって、
    二重容器形状を有する第1の金型キャビティを備えた第1の金型を設けるステップと、
    第1の開口端及び閉じられた反対側の第2の端部を有する融点未満の熱可塑性の筒形ブランクを設けるステップであって、ここで初期ブランク長L0及び3未満のRSmaxを有し、RSmaxは、前記筒形ブランクの長さに沿った方向に生じるRSの最大値として定義され、径方向延伸比RSは、圧力延伸後の任意の点における周と、元の前記筒形ブランクの対応する周との間の比として定義され、
    前記筒形ブランクを、前記筒形ブランクの熱可塑性材料の熱軟化温度域内の当該熱可塑性材料の融点未満である第1の熱調整温度に熱調整するステップと、
    熱調整された前記筒形ブランクを二重容器形状の前記第1の金型キャビティ内部に配置するステップと、
    機械的ブランク延伸器を適用して、比L1/L0として定義される長手方向延伸比LSが1を上回るように、前記熱調整された筒形ブランクを長手軸方向に延伸長さL1に機械的に延伸するステップと、
    RSmaxとLSとの比として定義される最大延伸ブロー成形比RLmaxが3未満となるように、長手方向に延伸された前記筒形ブランクを前記第1の金型キャビティに一致させるために、ガス圧によって外側に向かってブロー成形して、互いに逆方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された第2の容器の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の、前記筒形ブランクの前記第2の端部が前記第2の容器の底部分を成す二重容器を、中間製品として得るステップと、
    前記第2の容器が前記第1の容器と同一方向に延在して前記第2の容器が前記第1の容器の内部に入るように前記第2の容器を反転することにより、同一方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された、当該第1の容器と当該第2の容器との間にエアギャップを有する容器の構造の延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器を、最終製品として得るステップと
    を有し、
    さらに、
    二重容器形状を有する第2の金型キャビティを備えた第2の金型を設けるステップと、
    前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器を前記第2の金型キャビティ内に配置するステップと、
    を有し、
    前記第2の容器を反転するステップは、前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器が前記第2の二重容器形状の金型キャビティ内にある間に行われる
    ことを特徴とする製造方法。
  3. さらに、前記第2の容器を手動で反転するステップを有する、
    請求項1又は2に記載の製造方法。
  4. 同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った、間にエアギャップを有する容器の構造を備えた二重壁容器の製造方法であって、
    二重容器形状を有する第1の金型キャビティを備えた第1の金型を設けるステップと、
    第1の開口端及び閉じられた反対側の第2の端部を有する融点未満の熱可塑性の筒形ブランクを設けるステップであって、ここで初期ブランク長L0及び3未満のRSmaxを有し、RSmaxは、前記筒形ブランクの長さに沿った方向に生じるRSの最大値として定義され、径方向延伸比RSは、圧力延伸後の任意の点における周と、元の前記筒形ブランクの対応する周との間の比として定義され、
    前記筒形ブランクを、前記筒形ブランクの熱可塑性材料の熱軟化温度域内の当該熱可塑性材料の融点未満である第1の熱調整温度に熱調整するステップと、
    熱調整された前記筒形ブランクを二重容器形状の前記第1の金型キャビティ内部に配置するステップと、
    機械的ブランク延伸器を適用して、比L1/L0として定義される長手方向延伸比LSが1を上回るように、前記熱調整された筒形ブランクを長手軸方向に延伸長さL1に機械的に延伸するステップと、
    RSmaxとLSとの比として定義される最大延伸ブロー成形比RLmaxが3未満となるように、長手方向に延伸された前記筒形ブランクを前記第1の金型キャビティに一致させるために、ガス圧によって外側に向かってブロー成形して、互いに逆方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された第2の容器の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の、前記筒形ブランクの前記第2の端部が前記第2の容器の底部分を成す二重容器を、中間製品として得るステップと、
    前記第2の容器が前記第1の容器と同一方向に延在して前記第2の容器が前記第1の容器の内部に入るように前記第2の容器を反転することにより、同一方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された、当該第1の容器と当該第2の容器との間にエアギャップを有する容器の構造の延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器を、最終製品として得るステップと
    を有し、
    さらに、
    二重容器形状を有する第2の金型キャビティを備えた第2の金型を設けるステップ
    を有し、
    前記第2の容器を反転するステップは、
    前記第2の金型キャビティの長手方向に変位できる少なくとも1つの成形された反転ピストンを設け、
    前記第2の容器の少なくとも部分的な底壁を、前記少なくとも1つの成形された反転ピストンと係合させ、
    前記少なくとも1つの成形された反転ピストンを前記第2の金型キャビティの長手方向に変位させることにより、前記第2の容器の少なくとも部分的な底壁を前記第1の容器に向かって当該第1の容器内へ変位させ、前記第2の容器の側壁は、当該第2の容器の底壁の変位の進行と共に徐々に反転される
    ことによって行われることを特徴とする製造方法。
  5. 前記反転ピストンの少なくとも1つは平坦な押し面を有する、
    請求項記載の製造方法。
  6. 前記反転ピストンの少なくとも1つは、前記第2の容器の底壁の反転を阻止するために前記第2の容器の少なくとも部分的な底壁の内表面の最終形状と一致する完全に成形された面を有する、
    請求項又はに記載の製造方法。
  7. 同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った、間にエアギャップを有する容器の構造を備えた二重壁容器の製造方法であって、
    二重容器形状を有する第1の金型キャビティを備えた第1の金型を設けるステップと、
    第1の開口端及び閉じられた反対側の第2の端部を有する融点未満の熱可塑性の筒形ブランクを設けるステップであって、ここで初期ブランク長L0及び3未満のRSmaxを有し、RSmaxは、前記筒形ブランクの長さに沿った方向に生じるRSの最大値として定義され、径方向延伸比RSは、圧力延伸後の任意の点における周と、元の前記筒形ブランクの対応する周との間の比として定義され、
    前記筒形ブランクを、前記筒形ブランクの熱可塑性材料の熱軟化温度域内の当該熱可塑性材料の融点未満である第1の熱調整温度に熱調整するステップと、
    熱調整された前記筒形ブランクを二重容器形状の前記第1の金型キャビティ内部に配置するステップと、
    機械的ブランク延伸器を適用して、比L1/L0として定義される長手方向延伸比LSが1を上回るように、前記熱調整された筒形ブランクを長手軸方向に延伸長さL1に機械的に延伸するステップと、
    RSmaxとLSとの比として定義される最大延伸ブロー成形比RLmaxが3未満となるように、長手方向に延伸された前記筒形ブランクを前記第1の金型キャビティに一致させるために、ガス圧によって外側に向かってブロー成形して、互いに逆方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された第2の容器の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の、前記筒形ブランクの前記第2の端部が前記第2の容器の底部分を成す二重容器を、中間製品として得るステップと、
    前記第2の容器が前記第1の容器と同一方向に延在して前記第2の容器が前記第1の容器の内部に入るように前記第2の容器を反転することにより、同一方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された、当該第1の容器と当該第2の容器との間にエアギャップを有する容器の構造の延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器を、最終製品として得るステップと
    を有し、
    さらに、前記第2の容器を反転するステップ中に、前記第1の容器及び/又は前記第2の容器の側壁を安定化するステップを有する
    ことを特徴とする製造方法。
  8. 同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った、間にエアギャップを有する容器の構造を備えた二重壁容器の製造方法であって、
    二重容器形状を有する第1の金型キャビティを備えた第1の金型を設けるステップと、
    第1の開口端及び閉じられた反対側の第2の端部を有する融点未満の熱可塑性の筒形ブランクを設けるステップであって、ここで初期ブランク長L0及び3未満のRSmaxを有し、RSmaxは、前記筒形ブランクの長さに沿った方向に生じるRSの最大値として定義され、径方向延伸比RSは、圧力延伸後の任意の点における周と、元の前記筒形ブランクの対応する周との間の比として定義され、
    前記筒形ブランクを、前記筒形ブランクの熱可塑性材料の熱軟化温度域内の当該熱可塑性材料の融点未満である第1の熱調整温度に熱調整するステップと、
    熱調整された前記筒形ブランクを二重容器形状の前記第1の金型キャビティ内部に配置するステップと、
    機械的ブランク延伸器を適用して、比L1/L0として定義される長手方向延伸比LSが1を上回るように、前記熱調整された筒形ブランクを長手軸方向に延伸長さL1に機械的に延伸するステップと、
    RSmaxとLSとの比として定義される最大延伸ブロー成形比RLmaxが3未満となるように、長手方向に延伸された前記筒形ブランクを前記第1の金型キャビティに一致させるために、ガス圧によって外側に向かってブロー成形して、互いに逆方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された第2の容器の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の、前記筒形ブランクの前記第2の端部が前記第2の容器の底部分を成す二重容器を、中間製品として得るステップと、
    前記第2の容器が前記第1の容器と同一方向に延在して前記第2の容器が前記第1の容器の内部に入るように前記第2の容器を反転することにより、同一方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された、当該第1の容器と当該第2の容器との間にエアギャップを有する容器の構造の延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器を、最終製品として得るステップと
    を有し、
    さらに、前記第2の容器を反転するステップ中に、前記第1の容器及び/又は前記第2の容器の側壁を安定化するステップを有し、
    前記第2の容器を反転するステップは、二重容器形状を有する第2の金型の第2の金型キャビティ内に、前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器がある間に行われ、
    前記第1の容器及び/又は前記第2の容器の側壁を安定化するステップは、反転中に前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器内部に大気を上回る圧力を供給するために、大気を上回る圧力を少なくとも1つの一体不可分に結合された圧力チャンバ及び/又は前記第2の金型キャビティの内部に印加するステップ
    を有することを特徴とする製造方法。
  9. 前記第1の容器及び/又は前記第2の容器の側壁を安定化するステップは、前記第2の金型キャビティを介して、壁安定性制御が必要な1つ又は複数の領域において前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器のいずれか1つ又は複数の外表面に大気未満の圧力を供給するステップを有する、
    請求項7又は8に記載の製造方法。
  10. 前記第1の容器及び/又は前記第2の容器の側壁を安定化するステップは、二重容器形状を有する第2の金型の第2の金型キャビティに少なくとも1つのフレキシブル壁表面サポート要素を挿入して、当該少なくとも1つのフレキシブル壁表面サポート要素を前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器の内表面の関連する1つ又は複数の領域にコンタクトさせるステップを有する、
    請求項のいずれか1項に記載の製造方法。
  11. 前記内表面の前記関連する1つ又は複数の領域は、前記第1の容器及び前記第2の容器の開口部ゾーン間の接続領域である、
    請求項10に記載の製造方法。
  12. 前記少なくとも1つのフレキシブル壁表面サポート要素は、反転壁と非反転壁とが交差する点において所望される最終的な反転形状/形態の形成を支援するための形状/形態のヘッド形状を有する、
    請求項10又は11に記載の製造方法。
  13. さらに、
    二重容器形状を有する第2の金型キャビティを備えた第2の金型を設けるステップ
    を有し、
    前記第2の容器を反転するステップは、
    前記第2の金型キャビティの長手方向に変位できる少なくとも1つの成形された反転ピストンを設け、
    前記第2の容器の少なくとも部分的な底壁を、前記少なくとも1つの成形された反転ピストンと係合させ、
    前記少なくとも1つの成形された反転ピストンを前記第2の金型キャビティの長手方向に変位させることにより、前記第2の容器の少なくとも部分的な底壁を前記第1の容器に向かって当該第1の容器内へ変位させ、前記第2の容器の側壁は、当該第2の容器の底壁の変位の進行と共に徐々に反転される
    ことによって行われ、
    前記第2の容器を反転した後、前記少なくとも1つのフレキシブル壁表面サポート要素
    と前記成形された反転ピストンのうち少なくとも1つとが、反転された前記第2の容器の壁長を延伸により伸張するように協働する、
    請求項1012のいずれか1項に記載の製造方法。
  14. さらに、前記第1の容器の1つ若しくは複数の部分及び/又は前記第2の容器の1つ若しくは複数の部分及び/又は前記筒形ブランクの1つ若しくは複数の部分を切り取る追加のステップを有する、
    請求項1~13のいずれか1項に記載の製造方法。
  15. さらに、1つ又は複数の部分的に閉じられた底壁を完全に閉じられた底壁に変換する追加のステップを有する、
    請求項1~14のいずれか1項に記載の製造方法。
  16. 部分的に閉じられた底壁を完全に閉じられた底壁に変換するステップは、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成するステップを含む、
    請求項15記載の製造方法。
  17. さらに、いずれかの一体不可分に結合された容器においていずれかの構成又は壁区域をさらに反転する追加のステップを有する、
    請求項1~16のいずれか1項に記載の製造方法。
  18. いずれかの一体不可分に結合された容器においていずれかの構成又は壁区域をさらに反転するステップは、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成するステップを有する、
    請求項17記載の製造方法。
  19. さらに、いずれかの一体不可分に結合された容器にいずれかの形状又は形態の追加の1つ又は複数のパーツを追加する追加のステップを有する、
    請求項1~18のいずれか1項に記載の製造方法。
  20. いずれかの一体不可分に結合された容器にいずれかの形状又は形態の追加の1つ又は複数のパーツを追加するステップは、部分的又は完全に閉じられたエアギャップを形成するステップを有する、
    請求項19記載の製造方法。
  21. さらに、前記エアギャップ内にいずれかの形態、特性又は性質の追加の1つ又は複数の材料を追加する追加のステップを有する、
    請求項1~20のいずれか1項に記載の製造方法。
  22. さらに、反転された容器が最終的な設計形状/形態を完全にとることを保証するために追加の成形/形成手法を適用する追加のステップを有する、
    請求項1~21のいずれか1項に記載の製造方法。
  23. 前記製造方法は、得られる前記二重壁容器が0.35mmを大きく下回る平均壁厚を有するように実施される、
    請求項1~22のいずれか1項に記載の製造方法。
  24. 同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った、間にエアギャップを有する容器の構造を備えている機械的に反転された二重壁容器を製造するための延伸ブロー成形装置であって、
    二重容器形状を有する第1の金型キャビティを有する第1の金型であって、前記第1の金型キャビティは、第1の開口端及び反対側の第2の端部を有する熱可塑性の筒形ブランクを受けるように構成されており、前記第1の金型キャビティは、前記筒形ブランクの前記開口端に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部と、開口部ゾーン、側壁ゾーン、及び部分的に閉じられた底壁ゾーンを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部と、開口部ゾーン、側壁ゾーン、及び部分的又は完全に閉じられた底壁ゾーンを有する係合的に接続された第2の容器キャビティ凹部と、を有し、前記第1の容器キャビティ凹部と前記第2の容器キャビティ凹部とは互いに逆方向に延在する第1の金型と、
    二重容器形状を有する第2の金型キャビティを有する第2の金型であって、前記第2の金型キャビティは、前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器を受けるように構成されており、前記第2の金型キャビティは、前記延伸ブロー成形された第1の容器の前記部分的に閉じられた底壁に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部と、開口部ゾーン、側壁ゾーン、及び部分的に閉じられた底壁ゾーンを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部と、開口部ゾーン、側壁ゾーン、及び部分的に閉じられた底壁ゾーンを有する係合的に接続された第2の容器キャビティ凹部と、を有し、前記第1の容器キャビティ凹部と前記第2の容器キャビティ凹部とは互いに逆方向に延在し、前記第2の金型キャビティはさらに、前記第2の容器キャビティ凹部の底部の一部としての少なくとも1つの係合的に接続された成形された反転ピストン凹部と、前記延伸ブロー成形された一体不可分の二重容器の第1の容器又は第2の容器又は双方を加熱するためのオプションとしての少なくとも1つの熱調整装置と、少なくとも1つの大気未満圧力源に相互接続されるオプションとしての少なくとも1つの通路とを備えた第2の金型と、
    少なくとも1つの成形されたピストンと、
    少なくとも1つの壁安定装置と、
    熱調整された状態のときに前記筒形ブランクを長手軸方向に機械的に延伸するための機械的ブランク延伸器と、
    前記二重壁容器を最終製品として得るために適した装置と
    を備えており、
    前記二重壁容器を最終製品として得るために適した装置は、
    第1の開口端及び閉じられた反対側の第2の端部を有する融点未満の熱可塑性の筒形ブランクを、前記筒形ブランクの熱可塑性材料の熱軟化温度域内の当該熱可塑性材料の融点未満である第1の熱調整温度に熱調整し、
    熱調整された前記筒形ブランクを前記第1の金型キャビティ内部に配置し、
    前記機械的ブランク延伸器を適用して、比L1/L0として定義される長手方向延伸比LSが1を上回るように、前記熱調整された筒形ブランクを前記長手軸方向に延伸長さL1に機械的に延伸し、ただし、L0は前記筒形ブランクの初期ブランク長であり、
    RSmaxとLSとの比として定義される最大延伸ブロー成形比RLmaxが3未満となるように、前記長手方向に延伸された前記筒形ブランクを前記第1の金型キャビティに一致させるために、ガス圧によって外側に向かってブロー成形して、互いに逆方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された第2の容器の構造を有する延伸ブロー成形された一体不可分の、前記筒形ブランクの前記第2の端部が前記第2の容器の底部分を成す二重容器を、中間製品として作製し、ただし、RSmaxは、前記筒形ブランクの長さに沿った方向に生じるRSの最大値として定義され、径方向延伸比RSは、圧力延伸後の任意の点における周と、元の前記筒形ブランクの対応する周との間の比として定義され、
    前記ピストン及び前記壁安定装置を用いて、前記第2の容器が前記第1の容器と同一方向に延在して前記第2の容器が前記第1の容器の内部に入るように前記第2の容器を反転することにより、同一方向に延在する第1の容器及び一体不可分に結合された、当該第1の容器と当該第2の容器との間にエアギャップを有する容器の構造の延伸ブロー成形された一体不可分の二重壁容器を、最終製品として得る
    ように構成されていることを特徴とする延伸ブロー成形装置。
  25. 同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った、間にエアギャップを有する容器の構造を備えている手動で反転された二重壁容器を製造するための延伸ブロー成形装置であって、
    二重容器形状を有する第1の金型キャビティを有する第1の金型であって、前記第1の金型キャビティは、第1の開口端及び反対側の第2の端部を有する熱可塑性の筒形ブランクを受けるように構成されており、前記第1の金型キャビティは、前記筒形ブランクの前記開口端に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部と、開口部ゾーン、側壁ゾーン、及び部分的に閉じられた底壁ゾーンを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部と、開口部ゾーン、側壁ゾーン、及び部分的又は完全に閉じられた底壁ゾーンを有する係合的に接続された第2の容器キャビティ凹部と、を有し、前記第1の容器キャビティ凹部と前記第2の容器キャビティ凹部とは互いに逆方向に延在する第1の金型と、
    熱調整された状態にあるときに前記筒形ブランクを長手軸方向に機械的に延伸するための機械的ブランク延伸器と
    を備え、
    少なくとも1つの成形されたピストンと、
    少なくとも1つの壁安定装置と
    を備えてもよく、
    前記延伸ブロー成形装置は、請求項1~23のいずれか1項に記載の製造方法を実施するために適している、延伸ブロー成形装置。
  26. 前記機械的ブランク延伸器は熱調整部を有する、
    請求項1~23のいずれか1項に記載の製造方法。
  27. 前記第2の容器は前記第1の容器より小さい、
    請求項1~23のいずれか1項に記載の製造方法。
  28. 同一方向に延在する2つの一体不可分に結合されている隣り合った、間にエアギャップを有する容器の構造を備えている手動で反転された二重壁容器を製造するための延伸ブロー成形装置であって、
    二重容器形状を有する第1の金型キャビティを有する第1の金型であって、前記第1の金型キャビティは、第1の開口端及び反対側の第2の端部を有する熱可塑性の筒形ブランクを受けるように構成されており、前記第1の金型キャビティは、前記筒形ブランクの前記開口端に機械的及び/又は密閉係合接続するための大開口の凹部と、開口部ゾーン、側壁ゾーン、及び部分的に閉じられた底壁ゾーンを有する係合的に接続された第1の容器キャビティ凹部と、開口部ゾーン、側壁ゾーン、及び部分的又は完全に閉じられた底壁ゾーンを有する係合的に接続された第2の容器キャビティ凹部と、を有し、前記第1の容器キャビティ凹部と前記第2の容器キャビティ凹部とは互いに逆方向に延在する第1の金型と、
    熱調整された状態にあるときに前記筒形ブランクを長手軸方向に機械的に延伸するための機械的ブランク延伸器と
    を備え、
    前記延伸ブロー成形装置は、請求項に記載の製造方法を実施するために適したものであり、
    前記第2の容器を反転するステップは、前記第1の金型を用いて行われる
    ことを特徴とする延伸ブロー成形装置。
  29. 前記第2の容器を反転するステップは、前記第1の金型を用いて行う、
    請求項記載の製造方法。
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