JPH05185427A - 予備成形品、その製法及び加熱方法 - Google Patents

予備成形品、その製法及び加熱方法

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JPH05185427A
JPH05185427A JP4167296A JP16729692A JPH05185427A JP H05185427 A JPH05185427 A JP H05185427A JP 4167296 A JP4167296 A JP 4167296A JP 16729692 A JP16729692 A JP 16729692A JP H05185427 A JPH05185427 A JP H05185427A
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Claus Horwege
ホルベーゲ クラウス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間で所期の温度分布が設定できるような
予備成形品を構成する 【構成】 熱可塑性材料、特にブロー成形に適した熱可
塑性材料から成り、開口部5、閉鎖底部2、及び底部を
開口部と接続する壁4を有する予備成形品1を開示す
る。予備成形品1の内外面の少なくとも一部に、予備成
形品1の壁厚より小さい深さの凹凸8を設けて表面積を
広くしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性材料から成る予
備成形品に係わり、より具体的にはブロー成形に際して
配向可能な材料で開口部、閉鎖底部及び底部を開口部と
接続する側壁部を有する予備成形品に関するものであ
る。
【0002】本発明はまた、加熱装置の加熱領域内で焼
戻し、かつブロー成形のための特定の温度に加熱されて
一端が閉鎖され他端に開口部を有する形態を与える熱可
塑性予備成形品の製法に係わる。
【0003】さらにまた、本発明は熱可塑性材料から成
る予備成形品、特にブロー成形に好適な予備成形品を、
少なくとも1つの焼戻し熱源をこれに作用させて加熱す
る方法に係わる。
【0004】
【従来の技術】この種の予備成形品はブロー成形によっ
てびんなどの容器を製造するのに利用される。ブロー成
形にはポリエチレンテレフタレート(PET)から成る
予備成形品が好適である。この材料は容器形成に際して
配向され、この配向によって高い強度が与えられるか
ら、容器を比較的壁薄に形成することができるという点
で有利である。予備成形品にブロー圧力を作用させる前
に予備成形品を変形可能にする温度で加熱する必要があ
る。具体的には、ブロー成形の過程で膨脹する予備成形
品の部分を材料の配向が可能となる温度で加熱しなけれ
ばならない。ただし、螺条を形成したり支持リングを形
成するための変形が可能となるように予備成形品の特定
部位、特に開口部側の部分の焼戻しを行うことも可能で
ある。この変形の過程で、材料は原則として非晶状態の
ままである。
【0005】予備成形品の焼戻しには輻射熱源をよく使
用する。特に赤外線熱源が広く使用されている。透明な
材料から予備成形品を形成することが多いから、熱線の
大部分が透明材料を透過してしまい、従って、焼戻しに
長時間を要する。予備成形品の後方に反射鏡を配置して
も予備成形品の壁を通過する熱線路が短く、散乱損失及
びハウジングや素子などによる吸収が起こるため加熱効
率は比較的低い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】その結果、予備成形品
を均一に焼戻すために加熱時間を長くしなければならな
い。予備成形品の各部分に必要なプロフィルで温度を分
布させようとすると、使用されるヒータの散乱性のため
熱線エネルギーが限られた範囲にしか及ばず、しかも長
時間にわたる加熱時間にわたって原則として必要な予備
成形品の外側と内側の間の温度平衡が起こる一方、予備
成形品の長手方向にも平衡作用が進行し、狭い空間に温
度差の大きい断面温度分布を形成しようとしてもその実
現が制約されるという問題も発生する。
【0007】
【発明の目的と構成】そこで本発明の目的は、短時間で
所要の温度分布を設定できるように予備成形品を構成す
ることにある。
【0008】この目的を達成するために、本発明では、
内外面で画定される予備成形品の少なくとも一部の内外
面に予備成形品の壁圧よりも小さい深さを有する凹凸を
設けて表面積を広げた。
【0009】本発明の他の目的は、簡単に断面温度分布
を与えることのできる予備成形品が得られるように予備
成形品の製法を改良することにある。
【0010】本発明では、予備成形品の表面の少なくと
も一部にその表面積を広げるための凹凸を形成すること
によってこの目的を達成する。
【0011】本発明のさらに他の目的は予備成形品の焼
戻しが局部的に正確かつ短時間で達成されるように予備
成形品の加熱方法を改良することにある。
【0012】この目的を本発明では予備成形品の内外面
の少なくとも一部に、熱処理を行う前に前記内外面の表
面積を広げるための凹凸を設けることによって達成す
る。予備成形品の表面に凹凸を設けることにより、加熱
効率を高めることができる。その理由の1つとして、凹
凸によって表面積が広げられるから、特に予備成形品に
対して熱線部分が斜めに入射する場合予備成形品への入
射が容易になる。しかも、例えば粗面という形で凹凸を
設けた場合、反射成分が少なくなり、従って予備成形品
への入射熱線量がさらに増大する。また、予備成形品の
表面の一部を不規則に配向させることで熱線の大部分が
半径方向にではなく半径方向に対して斜めに予備成形品
を通過する。その結果、予備成形品の材料を通過する行
程が長くなり、その分だけ吸収率が高くなる。
【0013】表面に凹凸を設けることによる他の成果と
して、予備成形品の表面で反射して再び壁を通過する熱
線部分には種々の位相ずれが発生し、特定の波長によっ
ては入射波及び反射波が部分的に補償し合ってその結果
熱に変換される。このようにして加熱工程に好影響を与
えるいくつもの効果が得られ、これらの効果が個々に、
かつ総合的に作用して熱線エネルギー吸収量を高め、従
って、加熱時間を短縮する。
【0014】
【作用】本発明の好ましい実施例では、表面の少なくと
も所要の部位にだけ凹凸を設ける。凹凸のある部分とな
い部分とを交互に配置することにより、熱線吸収効率を
制御し、特に予備成形品の長手方向に断面温度分布を設
定することができる。これにより、予備成形品は凹凸の
ある表面部分では高温となり、凹凸のない表面部分では
これよりも低い温度となる。高温を発生させるのに要す
る加熱時間が短く、断面温度分布の形成を損なう平衡作
用は比較的短い時間に起こるからシャープな形で画定さ
れた温度移行が実現できる。
【0015】本発明の他の好ましい実施例では、部位に
応じて凹凸の深さに差を設ける。このようにすれば、個
々の熱線吸収効率をほぼ連続的に設定することができる
から、所要の断面温度分布は正確に設定できる。特にプ
ロフィル方向に沿って少なくとも部分的に異なる強さで
放射することができる輻射熱源を含むコンビネーション
の場合、極めて短い加熱時間で、しかも高い効率で所要
の断面温度分布を発生させることができる。
【0016】本発明のさらに好ましい実施例では、予備
成形品の外面だけでなく内部空間に向いた予備成形品の
内面にも凹凸を設ける。このように構成すれば、内面を
画定する領域における予備成形品の特に反射特性及び焼
戻し効果を制御することができる。
【0017】
【実施例】添付図面に示す好ましい実施例に基づき、以
下に本発明をさらに詳細に説明する。予備成形品1は底
部2、長手軸線3と平行なほぼ円筒状の壁4、壁4から
開口部5へ移行する頸部6及び壁4によって画定される
内部空間7から成る。図1に示す実施例の場合、予備成
形品1はその外表面に例えば粗面として形成することの
できる凹凸8を有する。この凹凸8によって予備成形品
1の表面積が広くなり、加熱時間の短縮が可能になる。
図1の予備成形品は先ずその頸部6付近を加熱すること
によって螺条9及び支持リング10を形成するものであ
る。予備成形品1に対するこのような処理は、この変形
後も非晶性の状態にある予備成形品1の頸部を結晶させ
ることによって予備成形品1の温度安定性を高めたい場
合に特に好ましい。
【0018】図2の実施例では壁4の一方の側に凹凸8
を配設し、凹凸部11,12から形成する。凹凸部1
1,12とほぼ平滑な表面部分とを交互に設けることに
よって長手軸線3の方向に断面温度分布を発生させるこ
とができる。図3に示す実施例では外面13だけでなく
内部空間7に向いた内面14にも凹凸8を設ける。略示
した熱線路15は想定される屈折と反射の状態を画いた
ものであり、予備成形品1の壁4を通過する熱線の行程
が比較的長いので結果的に吸収成分が多くなる。多数の
このような熱線路15をオーバラップさせることによ
り、熱線がオーバラップして熱線成分の干渉が起こり、
その結果自然昇温が達成される。表面に凹凸を設けたこ
とにより、反射の際の位相ずれが生じ、それに応じて熱
線成分のオーバラップが助長され、これも結果的に部分
的な干渉を示す。
【0019】図4に示すように予備成形品1の表面に深
さの異なる凹凸8を設けてもよい。深さの異なる凹凸を
設けることにより所要の断面温度分布を実現するための
連続的な過渡形状を形成し、これによって正確に画定さ
れた断面温度分布を設定することができる。
【0020】焼戻しのため、図5に示すように予備成形
品1は加熱域16を通過させる。加熱域16には予備成
形品1の搬送方向とほぼ平行な長手軸線を有するヒータ
17が配設されている。予備成形品1の搬送を容易にす
るため、ホルダー18によって予備成形品を案内する。
【0021】図6には外側螺条9及び支持リング10が
射出成形されている予備成形品を示した。支持リング1
0の下方の底部2に向う壁4の大部分には、凹凸8とし
て形成された粗面が配設される。この実施例では予備成
形品1の外側にだけ凹凸8を形成してある。熱吸収を高
めるためには予備成形品1の内部空間7に向いた面にも
凹凸8を形成すればよい。使用目的によっては、表面積
を広げるための凹凸8を底部2に形成することも考えら
れる。
【0022】予備成形品1の各部に凹凸8を形成する方
法は多様である。凹凸8を形成すべき予備成形品1が比
較的少数の場合には、先ず押出し成形されるか、または
プラスチック加工用の射出成形装置による成形で予備成
形品1が形成される。次いで予備成形品1の外面13又
は内面14に深さの異なる凹凸が機械加工される。この
加工は例えばサンドブラストまたは研削の形で行うこと
ができる。原理的には適当な化学処理によって粗面化を
行うことも可能である。
【0023】事後に凹凸8を形成するのではなく、例え
ば射出成形型の内壁面に適当な凹凸を設け、直接的に凹
凸を形成された予備成形品1を製造することも可能であ
る。この方法は予備成形品1の大量生産を目的とする場
合には特に好適である。
【0024】壁4の表面の大部分に凹凸8のある予備成
形品1の場合、形成された凹凸8の移行を十分に連続的
にすることによって、表面構造が平滑な予備成形品1か
らブロー成形で製造された容器に劣らない表面品質の容
器を形成することができる。その主な理由はブロー成形
の過程で表面積が著しく膨脹し、この膨脹に伴なって材
料中に均等化が起こり、この間特に分子配列に変化が生
じて材料を配向させることにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】開口部に近い頸部に凹凸面を有し、螺条を形成
するために前記頸部が設けられている予備成形品の縦断
面図である。
【図2】互いに間隔を置いて凹凸域を設けた予備成形品
の部分縦断面図である。
【図3】予備成形品壁中における熱線経路を示す拡大原
理図である。
【図4】深さの異なる凹凸域を有する予備成形品の拡大
部分縦断面図である。
【図5】加熱装置を通過中の予備成形品の側面図であ
る。
【図6】支持リングと底部の間にまたがる範囲の大部分
に表面凹凸が形成されている予備成形品の側面図であ
る。
【符号の説明】
1 予備成形品 2 底部 4 壁 5 開口部 6 頸部 7 内部空間 8 凹凸 9 螺条 10 支持リング 11 凹凸部 12 凹凸部 13 外面 14 内面 15 熱線路 16 加熱域 17 ヒータ 18 ホルダ

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 特にブロー成形に際して配向される熱可
    塑性材料から成り、開口部、閉鎖底部及び底部を開口部
    と接続する壁を有する予備成形品において、予備成形品
    (1)の内外面(13,14)を形成する少なくとも一
    部に、予備成形品(1)の壁厚よりも小さい深さを有す
    る凹凸(8)を設けて内外面(13,14)の表面積を
    広げるようにしたことを特徴とする予備成形品。
  2. 【請求項2】 前記凹凸(8)を少なくとも領域によっ
    ては粗面として形成したことを特徴とする請求項1記載
    の予備成形品。
  3. 【請求項3】 前記凹凸(8)を予備形成品(1)の開
    口部(5)の領域に設けたことを特徴とする請求項1又
    は2記載の予備成形品。
  4. 【請求項4】 前記凹凸(8)を予備形成品(1)の側
    壁(4)に設けたことを特徴とする請求項1〜3のいず
    れか1項に記載の予備成形品。
  5. 【請求項5】 前記凹凸(8)を、螺条の形成が予定さ
    れる予備成形品(1)の頸部(6)領域に設けたことを
    特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の予備成
    形品。
  6. 【請求項6】 前記凹凸(8)を、支持リング(10)
    の形成が予定される頸部(6)の領域に設けたことを特
    徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の予備成形
    品。
  7. 【請求項7】 前記凹凸(8)を、少なくとも螺条形成
    及び適合した温度安定が考慮される予備成形品(1)の
    頸部(6)に設けたことを特徴とする請求項1〜6まで
    のいずれか1項に記載の予備成形品。
  8. 【請求項8】 前記凹凸(8)を予備成形品(1)の外
    面(13)とは反対側の内部空間(7)に設けたことを
    特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の予備成
    形品。
  9. 【請求項9】 前記凹凸(8)を予備成形品(1)の内
    面(14)が面する内部空間(7)側に設けたことを特
    徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の予備成形
    品。
  10. 【請求項10】 前記予備成形品(1)の内外面(1
    3,14)に、断面温度分布の設定を容易にするため少
    なくとも2つの互いに間隔を保つ凹凸部分(11,1
    2)を設けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか
    1項に記載の予備成形品。
  11. 【請求項11】 前記凹凸(8)を長手軸線(3)の方
    向の深さにさまざまな差を設けたことを特徴とする請求
    項1〜10のいずれか1項に記載の予備成形品。
  12. 【請求項12】 加熱装置内で焼戻し、かつブロー成形
    のために特定の温度に加熱され、一端が閉鎖され他端に
    開口部を有する形態を予備成形によって与える熱可塑性
    予備成形品の製法において、予備成形品(1)の表面の
    少なくとも一部にその表面積を広げるための凹凸を形成
    することを特徴とする熱可塑性予備成形品の製法。
  13. 【請求項13】 前記予備成形品(1)を射出成形装置
    によって射出成形し、次いで粗面化することを特徴とす
    る請求項12記載の製法。
  14. 【請求項14】 前記製造の1工程で予備成形品(1)
    の内外面(13,14)に規則的な凹凸(8)を射出成
    形することを特徴とする請求項12記載の製法。
  15. 【請求項15】 前記予備成形品(1)を少なくとも一
    部を押出し成形し、次いで粗面化することを特徴とする
    請求項12記載の製法。
  16. 【請求項16】 前記予備成形品(1)を押出し成形
    し、押出し成形の過程で少なくとも一部に凹凸(8)を
    形成することを特徴とする請求項12記載の製法。
  17. 【請求項17】 前記予備成形品(1)に互いに間隔を
    置いて凹凸域(11,12)が設けられていることを特
    徴とする請求項12〜16のいずれか1項に記載の製
    法。
  18. 【請求項18】 前記凹凸(8)の少なくとも一部が予
    備成形品(1)の機械加工によって形成されていること
    を特徴とする請求項12〜17のいずれか1項に記載の
    製法。
  19. 【請求項19】 前記凹凸(8)の少なくとも一部が予
    備成形品(1)の化学処理によって形成されていること
    を特徴とする請求項12〜17のいずれか1項に記載の
    製法。
  20. 【請求項20】 前記予備成形品(1)の表面に深さの
    異なる凹凸(8)が設けられていることを特徴とする請
    求項12〜19のいずれか1項に記載の製法。
  21. 【請求項21】 熱可塑性材料から成る予備成形品、特
    にブロー成形用予備成形品を、少なくとも1つの焼戻し
    熱源をこれに作用させて加熱する方法において、内外面
    (13,14)に表面積を広げるための凹凸を設けてか
    ら予備成形品(1)の内外面(13,14)の少なくと
    も一部に熱処理を施すことを特徴とする加熱方法。
  22. 【請求項22】 前記予備成形品(1)には、加熱に必
    要な時間の少なくとも一部の間に、長手軸線(3)を中
    心とする回転運動が与えられることを特徴とする請求項
    21記載の加熱方法。
  23. 【請求項23】 前記予備成形品(1)は、その加熱時
    間中、加熱装置(16)のそばを通過して移動している
    ことを特徴とする請求項21又は22記載の加熱方法。
  24. 【請求項24】 前記加熱装置(16)内で少なくもと
    2つの互いに垂直方向に整列させたヒータ(17)によ
    って予備成形品(1)を処理することを特徴とする請求
    項21〜23のいずれか1項に記載の加熱方法。
  25. 【請求項25】 前記予備成形品(1)の加熱領域にお
    ける断面温度分布の設定を助けるために、それぞれ異な
    る強さでヒータ(17)が制御されることを特徴とする
    請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記断面温度分布の設定に応じた凹凸
    (8)の深さによって予備成形品(1)の加熱領域に所
    要の断面温度分布を与えることを特徴とする請求項21
    〜25のいずれか1項に記載の方法。
JP4167296A 1991-07-19 1992-06-25 予備成形品、その製法及び加熱方法 Withdrawn JPH05185427A (ja)

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DE4123933.4 1991-07-19
DE4123933A DE4123933A1 (de) 1991-07-19 1991-07-19 Vorformling, verfahren zur herstellung des vorformlings sowie verfahren zur beheizung des vorformlings

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