JPS63227318A - 延伸熱可塑性樹脂材料の中空体を製造する方法と装置 - Google Patents

延伸熱可塑性樹脂材料の中空体を製造する方法と装置

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JPS63227318A
JPS63227318A JP63040911A JP4091188A JPS63227318A JP S63227318 A JPS63227318 A JP S63227318A JP 63040911 A JP63040911 A JP 63040911A JP 4091188 A JP4091188 A JP 4091188A JP S63227318 A JPS63227318 A JP S63227318A
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  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分計コ 本発明は、はぼ円筒状の壁部と底部とを備えた中空の成
形体が複数の工程からなる処理を受け、その際に成形体
の少なくとも1つの部分領域が熱処理されて変形され、
熱固定されるようにして、延伸熱可塑性樹脂材料から中
空体を製造する方法及び装置に関する。
この方法は、特に、線状ポリエステル例えばポリエチレ
ンテレフタレート(PETP)又はポリブチレンテレフ
タレート(PBTP)の予成形体を使用して、過圧下に
おかれた充填物例えば炭酸飲料のための容器を製造する
場合に例えば使用される。
[従来の技術] この種の製造方法は、成形体の樹脂材料のガラス転移温
度よりも低い温度で成形体の壁部をストレッチングして
中間製品を作製し、この中間製品を少なくともその長手
方向の長さの大部分に亘って広げ、次に熱固定させるよ
うに行われる。
別の方法形態によれば、ストレッチ−ブロー成彫型によ
ってひと先ず中間製品を作製し、その際に形成される樹
脂材料が既に軸方向の延伸を受けており、ストレッチ−
ブロー成形の間に円周方向の延伸を受けるようにする。
この場合には、中間製品の壁部を熱固定させるだけでよ
い、最終製品が加熱によりてその形状の際立った変化を
受けることなく、容器の場合に例えば充填物の滅菌に必
要な所定の最高温度まで加熱させられることが、中間製
品の製造方法と係りなく熱固定によって確保されねばな
らない、特に、容器又は他の最終製品を形成する樹脂材
料が熱作用の下に収縮することはさけるべきである。
熱固定された中空体は、例えばその開口を画定するを域
を変形させて、通常のふたによって閉ざすことの可能な
缶を作製するために、やはり中間製品の製造方法と係り
なく、必要な場合に更に別の処理に付すことができる。
[発明が解決しようとする課!!] 本発明の課題は、冒頭に述べた製造方法及び製造装置を
改良し、熱固定並びに特に必要とされる形状付与工程を
複雑でない手段を使用して簡単な仕方で実施しうるよう
にすることにある。多くの場合、作製される中空体、特
に容器が量産品であることから、本発明によるその製造
方法及び装置も、そうした中空体の量産に適したものと
すべきである。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、この課題は、冒頭に述べた製造方法及
び製造装置において、前記開口を備えた成形体の端部域
を予め広げ、この予め広げた端部域を締付は手段により
て締付けた後、加熱された熱処理マンドレルと成形体と
の間の相対運動によって成形体中に成形体の壁部に当接
するように熱処理マンドレルを導入し、成形体の少なく
とも壁部を該熱処理マンドレルによって熱固定に必要な
温度に加温することによって解決される。
[作用および効果] 成形体を予め広げることは、基本的に2つの目的のため
に行われる。第1の目的は熱処理マンドレルの導入であ
る。熱処理マンドレルは、熱処理工程が、熱処理マンド
レルのマントル面と成形体の壁部の内面との間の良好な
接触を前提としていることから、成形体の内径よりも小
さくなく、好ましくはこれよりも大きい外径を少なくと
も有しているべきである。開口を囲む成形体の先端域を
熱処理マンドレルの横断面よりも大きな横断面まで予め
広げなかった場合には、量産に必要な速度及び確実性で
もって成形体中に熱処理マンドレルを導入することは、
どんな場合にも不可能となろう。この場合、熱処理マン
ドレルをその自由端までテーパー状にすることは、成形
体の壁部と熱処理マンドレルのマントル面との間の所望
の接触を排除するため、一般には可能ではないことに留
意すべきである。成形体を予め広げることの第2の機能
は、成形体の壁部の通常の軸方向の推移に対して外方に
曲げられた絶縁を形成し、この絶縁に締付は手段を作用
させ、この締付は手段が、成形体と熱処理的の間の相対
運動の開成形体を保持することにより、成形体が相対運
動の間、熱処理マンドレルにそのマントル面を経て伝達
される摩擦力の作用の下に、例えばしわの形成などの許
容されない変形を受けたり、膨出状の運動をしたりしな
いようにすることにある。
成形体について実施すべき個々の処理工程において、成
形体の壁厚が一般に非常に薄いため、形状付与工程を実
施するために成形体に作用させる力は、どんな場合にも
、例えば座屈によるしわの形成のような不所望の、特に
不整の変形がされられるように、大きさを定め、配分し
なければならない。特に成形体がその全長に亘ってでは
なく、特別の支持及び保持エレメントが形状付与工程を
実施するために成形体の対応する領域を自由にする時及
び場所において成形体の変形がなされるように、前記支
持及び保持エレメントによって支持され保持されるよう
な形状付与工程においてはそうなる。
これを勘案するために、成形体の先端域を予め広げるよ
うに、成形体の開口にその自由端に向ってテーパー状と
なる加熱されたマンドレルを導入する。このマンドレル
は、成形体に向って作用する3単性手段の作用下におか
れ、予め広げるべき先端域を軟化させるために、それに
適合した温度下にある。前記弾性手段によってマンドレ
ルに及ぼされる力は、成る所定の温度と、マンドレルの
作用下にある壁部の先端域の前記温度による軟化とが実
現された後に始めて、先端域を予め広げる変形が生ずる
ように予じめ定める。この方法形態の利点は、成形体を
予め広げるために、テーパー状のマンドレルから成形体
の先端域に及ぼされる力が、比較的少なくて済むことで
ある。この予め広げる工程はマンドレルに及ぼされる所
定の力において、予め広げるべき先端域の軟化度が、予
め広げる工程の推移を規定するように、自動的に経過す
る。そのためマンドレルの強制駆動は不要となる。成形
体ごとにこの予め広げる工程の接続時間のわずかな変動
は起こりうるが、この変動は、成形体の壁厚が全く変動
を受けないか又はほとんど変動を受けないことを前提と
して、非常にね−ずかである。予め広げるべき先端域の
長さをどんな場合にも成形体ごとに一定に保つには、予
め広げる工程の間にマンドレルが通過するべき距離を例
えばストッパーによって制限することが適切である。
成形体の先端域を予め広げる間に成形体を内部加圧付勢
すると有利となる。そのためには圧縮空気を好ましくは
予め広げるために利用されるマンドレルのダクトを経て
成形体中に導入する。
予め広げる工程のために自由端に向ってほぼ円錐形にテ
ーパー状となっているマンドレルを使用する場合には、
成形体の先端域はほぼカップ状となる。成形体の先端の
予め広げられる領域の最大の内径は、この領域の縁端の
締付けが可能なようにまた熱処理マンドレルがこの締付
けられたマンドレルを通って成形体中に導入されうるよ
うに定める。特に、このように予め広げるために利用さ
れるマンドレルのマントル面の形状は、予め広げられた
先端域の縁端が成形体の壁部の予め広げられていない領
域への遷移部分よりも大きく外方に曲げられることによ
り、熱処理マンドレルの導入時に成形体を保持する締付
は手段の形状及び位置に成形体の軸線に対する該縁端の
角度位置を適合させるように定めることができる。
熱処理工程によって得ようとする、作製すべき中空体の
熱安定を達成するには、そのために必要な成形体の加温
ができるだけ一様に行われることによって、作製すべき
中空体の熱安定性が不同の領域の存在がさけられるよう
にすることが必要となる。特に、処理能力を高くするに
は、熱固定にとって必要な温度までのマンドレルの加温
は可及的にすみやかに行うべきである。そのため、熱処
理マンドレルは、熱処理マンドレルから熱処理すべき成
形体の領域への熱の一様な移行を達成するために、成形
体の内径よりも少なくともごくわずか大きな外径をもつ
ことにより、熱処理マンドレルを成形体に導入する際に
成形体が少なくともわずかな広げ作用を受けるようにす
ると有利となる。この広げは、熱処理マンドレルと成形
体の壁部との間の良好な接触を実現することのみが問題
となっている限り成形体又はそれから作製される中空体
の物理的性買が広げによって大きく影響されない程度に
小さな値に保つことができる。
更に、成形体の予め広げられないを域の内径よりも著し
く大きな外径を熱処理マンドレルに付与し、成形体の少
なくとも予め広げられていない領域が成形体の樹脂材料
を周方向に延伸させるために横断面積の大きな増大を受
けるようにしてもよい。
成形体の壁部の樹脂材料の配向を結果させるほど大きな
成形体の直径の増大を達成するためにも熱処理マンドレ
ルが使用されるか否かは、前述したように、熱処理工程
までに、又は、その前工程である予め広げ工程までに成
形体がどんな製造工程を経過したかということに基本的
に依存する。
これらの先行工程において成形体の壁部の樹脂材料が既
に周方向に延伸されている場合には、樹脂材料の延伸を
目的とした熱処理マンドレルによる直径の増大は一般に
必要ではない。
例えばPETPを使用した場合の成形体の熱固定は、通
常は150℃よりも低くない温度で行い、この温度にお
いての成形体に対する熱の作用時間は、熱可塑性樹脂材
料の結晶化を生ずるように定める。他の熱可塑性樹脂材
料の場合には、これ以外の温度及び熱固定をひき起す他
の効果例えば応力除去が用いられてもよい。
熱固定の終了後に成形体の形状安定性を得るためにでき
るだけ速く冷却するには、熱固定後に成形体の直径をわ
ずかに増大させつつ成形体の壁部をその外面を囲む表面
に当接させ、この表面によって成形体の壁部を冷却する
ことが好ましい。この冷却に必要な成形体のわずかな直
径の増大は、内部の加圧によって惹起させることができ
る。
より詳しくは、成形体の壁部樹脂材料の延伸を実現する
ことを目的とした熱固定と、これに時には結び付いてい
る壁部の直径の増大を行わせるには、成形体の開口を経
て成形体中にその底部に突き当たるまで導入される軸方
向に可動の保持マンドレルと、底部外面に突き当たるま
で成形体に向って軸方向に可動の底部マンドレルとの間
に、予め広げられた成形体をひと先ず心出しして保持し
、成形体の予め広げられていない領域の外径にほぼ対応
する内径を備え、前記底部マンドレルを囲む支持スリー
ブを、成形体の予め広げられた先端域の少し下方の位置
まで上方に押入れ、支持スリーブと同軸的な可動の締付
はリングと上方から成形体中に導入される保持マンドレ
ルを囲む第2の締付はリングとの間に、成形体の予め広
げた自由な上端域を締付け、次に、保持マンドレルに対
して同軸的に且つ保持マンドレルに対して軸方向に可動
に配された中空の熱処理マンドレルを、成形体中にその
開口を経て導入し、熱処理マンドレルの外側マントルは
、成形体の熱固定させるべき壁部の内面に接するように
、締付はリングによって保持された成形体中に相対的に
押込み、それと同時に、底部マンドレルを囲む支持スリ
ーブを熱処理マンドレルが成形体の底部に指向した終端
位置に到達するまで、熱処理マンドレルの下行運動と基
本的に同期して下方に移動させ、熱処理マンドレルの成
形体の熱固定にとって十分な滞留時間の後に、熱処理マ
ンドレルによって加温され少なくともわずかに広げられ
た成形体の外径よりも内径がごく少し大きな、支持スリ
ーブ及び底部マンドレルと同軸的に配された冷却スリー
ブを成形体上に押込み、次に圧縮空気を成形体中に吹込
み、成形体の壁部を熱処理マンドレルからもち上げ、そ
の外側マントル面を冷却スリーブに押付け、成形体が十
分な形状安定性を得るまで冷却する。
締付は手段による成形体の開放端を囲む縁端の締付けは
、有利には、熱処理工程にとフで必要な終端位置に熱処
理マンドレルが到達した後に解消されるので締付は手段
と共働する成形体の予め広げた縁端は、周囲の熱の作用
の下に形状の変化を受け、次に、この縁端が成形体の長
手方向軸線と平行に延長する位置を占める。そのために
必要な時間は、熱処理工程に必要な時間よりも長くはな
い。先端域が必要により直径を増大させつつその出発位
置に向って通常収縮する。この先端域の新しい形状の変
化の利点は、壁部のどの領域も壁部の主要域に対して例
えばフランジの形で外方に突出しない形状を成形体が処
理工程の終了時に有することである。これは、成形体の
搬送を容易にする。このことは、成形体が量産品であり
、従って大量に輸送されることを勘案して、非常に有用
である。
熱固定工程がほぼ終了した時に始めて冷却スリーブを成
形体上に押込むようにすると有利となる。冷却スリーブ
は熱処理マンドレルよりも著しく温度が低いため、熱処
理工程の間に既に冷却スリーブが存在していると、熱安
定性にとって必要な温度までの成形体の加温は遅延され
るので、製造装置の処理能力は、それに対応して低下す
る。
圧力媒体によって惹起させる成形体の広げ(成形体の内
側マントル面を熱処理マンドレルからもち上げ、外側マ
ントル面を冷却スリーブの内側マントル面に当接させる
)は、非常にわずかでよいため、熱処理マンドレルが成
形体の開口中に突入している限り、内圧の作用する空間
を外部に対して締め切るための特別の処置は不要となる
。熱処理マンドレルまマントル面と冷却スリーブに当接
する成形体の内側マントル面との間の環状間隙中の流通
抵抗は、圧力媒体が給送されている限り十分な加圧が常
に保たれている程度に大きな値とする。冷却スリーブの
内側マントル面の内部加圧の作用下に成形体の壁部を冷
却ハウジグの内側マントル面に当接させた後に熱処理マ
ンドレルを成形体から引出すことが適切である。この場
合、マンドレルから成形体に放射による熱伝達が起こら
ないので、冷却工程が加速される。ここで、冷却工程の
残りの期間について、好ましくは、前述した流通抵抗に
よって成形体中に内部加圧が保たれている程度に、熱処
理マンドレルの先端のみが成形体中に突入する中間位置
に熱処理マンドレルがひと先ず押込まれるように操作す
る。成形体が十分に冷却された後、冷却スリーブは成形
体から隔たった位置に移動するので、冷却スリーブは成
形体を自由にし、成形体は、外部からそれに作用するグ
リッパ−によって掴まれる。次に底部マンドレルが成形
体から後退し、保持マンドレルも成形体から引出される
。それと同時に熱処理マンドレルも、成形体から離脱す
るのに必要な距離だけ成形体から離れるように移動する
ことができる。
成形体の周囲長さの増大によって、その樹脂材料の延伸
が結果する程度に強く成形体を熱処理マンドレルによっ
て機械的に広げる場合には、熱処理マンドレルの導入に
よって惹起された成形体の広げの前に、保持マンドレル
を成形体の底部から離れるように或わずかな距離移動さ
せ、この距離は、熱処理マンドレルによフて惹起された
成形体の直径の増大に基づいて成形体が縮小する距離に
対応させる。この場合、熱処理マンドレルの導入によっ
て惹起された成形体の広げ工程の前又は間に、底部マン
ドレルを、成形体の底部から成形体のその時の弾性伸び
の大きさに少なくとも対応する距離だけ隔てることも時
には有利となる。この処理は、成形体を広げる際に大き
な力が熱処理マンドレルから成形体の壁部に伝達され、
それによって成形体の壁部の樹脂材料がひと先ず弾性伸
びを受け、それによって成形体が軸方向の伸長を受ける
ことを勘案している。しかしこれは一般に弾性変形であ
り、この弾性変形は一般に熱処理マンドレルの端面が成
形体の底部に当接する終端位置に熱処理マンドレルが到
達すると直ちに消失する。その場合、成形体の壁部に残
留していることのあるひずみは熱処理工程の作用によっ
て容易に解消される。
広げ工程の終了後、有利には熱処理工程の間に、保持マ
ンドレルと底部マンドレルとを、再び成形体の底部に当
接させ、これらのマンドレルが成形体をそれらの間に締
付け、成形体が冷却工程の終了後にグリッパ−1例えば
成形体を更に搬送する搬送装置のグリッパ−によって掴
まれるまで、成形体をその位置に保持する。保持マンド
レル及び底部マンドレルによって底部を掴むことは、底
部が壁部よりも厚く、通常は成形体の形状安定部分であ
るという事実を勘案している。そのほかに、成形体の底
部を保持マンドレルと底部マンドレルとによって掴むこ
とには、成形体の壁部がなんらかの処理、例えば冷却工
程を受けている時点でもこのように掴むことができ、2
つの工程が互いに干渉しないという利点もある。
前述した製造方法を実施するために使用される製造装置
は、成形体の先端域を予め広げるために自由端に向って
円錐形状のテーパー状になっている加熱可能なマンドレ
ルを備えている。このマンドレルの最小断面積は、成形
体の予め広げられていない状態においての先端域の横断
面積よりも小さく、最大の直径は、予め広げられた先端
域の横断面よりも大きく、そのように予め広げる作用を
するマンドレルの部分は、縦断面が線形又は凹状の平面
によって画定されている。この最後に述べた特徴は、円
錐状のマンドレルによって予め広げられた成形体の壁厚
が一般に非常に薄いという事実を勘案している。壁部の
厚さは、1o分の数I程度としてよい。予め広げる作用
をするマンドレル部分の縦断面形状で見て凹状の形状は
、いろいろの不整な変形、特にしわの形成を防止する。
その反対に、円錐状のマンドレルを成形体に導入する際
に成形体をマンドレルに対して整列させる心出し工程に
ついては、成形体の広げを惹起させるマンドレルの円錐
状の領域とマンドレル自由端との間において、その外面
が縦断面形状で見てわずかに凸状に推移する領域をマン
ドレルに備えることが望ましい。この構成のため、予め
広げる間に、外面を特に支持する必要のない成形体は、
成形体の開口中にマンドレルを導入する際に既に比較的
速い時期に円錐形のマンドレルに対して整列され、即ち
、心出しされる。
次に図面に示した実施例について本発明を一層詳細に説
明する。
[実施例] 第1図に示した製造装置16において、処理すべき成形
体は、以下に説明する実施例では、第18図に示した形
状を備えている。各々の成形体10は、内側に凹面状と
なった底部12と円筒状の壁部14とを有し、その自由
な上端に開口を画定している。成形体10は例えばフラ
ンス公開特許第2567066号(出願番号第8510
215号)に記載された絞り工程を使用して得た予成形
体から作製した中間製品でもよい。この絞りないしスト
レッチ工程後に得た成形体10の壁部は、例えば0.1
〜0.3mmの厚みを備えている。この成形体10の底
部12は厚みがこれよりも非常に大きいが、それは絞り
工程が壁部14に限定され、底部12には影響しないか
らである。絞り工程は、一般に予成形体ないしはその壁
部の熱可塑性材料のガラス転移温度以下の温度で行う。
前記のようにして作製された成形体10の壁部14は、
絞り工程によって軸方向に延伸される。周方向の材料の
延伸は、以上に説明した製造方法によって作製された成
形体10の場合には存在しない。
これらの成形体10は、本発明による教示を使用して更
に処理するために、水平面内に配されたリングプレート
17を上部域15に備えた装置16に、適宜の給送装置
を介して給送される。リングプレート17は垂□直軸線
の回りに回動可能となっている。成形体10は、回転し
ているリングプレート17にひと先ず到着した後、リン
グプレート17によって装置16の全周に亘って分配さ
れる。装置16は、はぼ円筒状又は横断面形状が多角形
の筒状ハウジング18を上部域のリングプレート15の
下方に有し、このハウジングはリングプレート17の回
転軸線に対して同軸的に配設されている。ハウジング1
8の下部は、はぼ円形の基部20によって囲まれており
、この基部2゜中には第2のリングプレート21が上部
リングプレート17及び固定のハウジング18と同軸的
に配設されている。
ハウジング18の内部には、処理手段の少なくとも一部
分を作動させるための曲線ドラム19が同軸的に配置さ
れており、この曲線ドラムは自己の長手方向軸線の回り
に回転し、また多数のカム曲線22を外面に備えている
。これらのカム曲線は、処理手段を備えたカムローラー
25と共働スる。
成形体10を処理するための処理部所は、固定ハウジン
グ18の回りの外側に配設されている。
処理部所の数は、その場所の需要とハウジング18の直
径とに依存する。
各々の成形体10がそれについて行うべき処理工程を実
施するために通過すべき2つずつの処理部所27.28
は、1つの処理ユニットにまとめられている。装置16
の全部の処理ユニットは同一の構成を有するため、成形
体10は装置16の全部の処理ユニットにおいて同一の
処理を受ける。図面をわかり易くするために、第1図の
左側には只1つの処理部所27がまた右側には只1つの
処理部所28がそれぞれ略示されている。実際には、こ
れらの処理部所は、特に第4図かられかるように、2個
1組として形成されている。
各々の成形体10は、上部リングプレート17から、成
形体10の外径に内径が適合されたほぼ垂直に延在する
縦通路26に到達する。縦通路26(成形体10がそれ
を通って落下する)は、2つの処理部所27.28から
成る処理ユニットのうちの第1処理部所27の側部の近
傍においてハウジング18のほぼ半分の高さで終端して
いる。成形体10は、この縦通路26から第1JA埋部
所27に押込まれ、そこで予め広げられる。このように
予め広げられた後、成形体1oは第9および19図に示
した形状となる。成形体1oの上部域23はカップ状に
広げられる。成形体10は、処理部所27からその近傍
の第2処理部所28にもち来たされ、そこで別の処理を
受ける。
図示した例では、この処理は機械的な広げ工程であり、
この工程に続いて熱固定工程により広げられた成形体が
熱安定化される。機械的な広げ工程では、成形体の壁部
14は、この壁部を形成する材料(おそらくは、予め広
げられた上部域23の外側縁は除く)を周方向に延伸さ
せるために、予め広げられた上部域23から始まって著
しく大きな直径にされる。
第21A理部所28においての処理が終了した後は、成
形体10は第20図に示した形状となる。
底部12は不変である。壁部14は大きな広げ作用を受
け、それにより成形体10の長さが短縮される。
このようにして得られた製品(中間製品でもよく、また
最終製品でもよい)は、第2処理部所28から再び第2
給送縦通路30の開口を経てほぼ水平の搬送運動によっ
て搬送された後に開放されるので、この縦通路30を経
て下方に下部リングプレート21の領域に落下する。こ
の領域には、下部の縦通路30の下方にある成形体10
を下部のリングプレート21上にスライドさせるための
スライド部材24が設けられている。成形体10は更に
このリングプレート21によって後続する搬送装置上に
もち来たされ、この搬送装置は、装置16によフて作成
された製品を次の処理部所又は収集容器に給送する。
特に第5図かられかるように、各々の処理ユニットの上
部の搬送縦通路26は、第1処理部所27の近傍に、よ
り詳しくは第1処理部所27の、第2!A埋部所28と
反対側に開口する。縦通路26の自由端の下方に、これ
から成る距m<成形体10のその時の最大の長手方向の
長さよりも少し大きい)をおいて、底板29が配設され
ている。縦通路26の下方の領域と第1IA理部所27
との間には、搬送アーム31が垂直軸38(第4図)の
回りに往復揺動可能に配設されている。この搬送アーム
31には、その自由端の近くに受け39が配設しである
。この受けは一端が開放されており、その他は成形体1
0のその時々の横断面形状に適合されている。搬送アー
ム31は、はぼ水平面内に延長する延長部分43を備え
ており、この延長部分は、縦通路26の下端部かられず
かな垂直距離に配されている。搬送アーム31は、2つ
の終端位置の間において往復揺動可能であり、そのうち
の成形体10の受け39が縦通路26の下方において縦
通路26と面一になるほう、の終端位置が第4および5
図に示されている。そのため、縦通路26から下方に移
動する成形体10は、底板29と衝突した時に強制的に
受け39に収容される。搬送アーム31は、矢印44゛
の方向にへ他方の終端位置に向って揺動する。この終端
位置は、第1IA理部所27中の成形体の軸方向位置に
対応している。延長部分43は、矢印44°の方向に揺
動してゆく間に縦通路26の下端部よりも少し下方の受
け39と反対側の終端域中にあり、そのため、搬送アー
ム31の受け39が処理部所27中にある状態で、縦通
路26を通って落下した成形体10はひと先ず延長部分
43に衝突する。延長部分43は、搬送アーム31が行
う揺動°運動と揺動アーム31の半径とに対応して多少
湾曲した形状になっている。搬送アーム32が、第4お
よび5図に示した左方の終端位置に戻るように運動する
間に、延長部分43は、この戻り運動の最終の段階にお
いて縦通路26の下方の領域から離れるように移動する
ので、延長部分43によって支持された成形体10(そ
の長手方向の長さの大部分がなおも縦通路26中にある
ため延長部分43の運動に関与しえない)は、受け39
中の底板29上に落下し、次に搬送アーム31が矢印4
4°の方向に揺動運動する間に、第1jA埋部所27に
押込まれる。
特に第4.5図に図示したように、各々の処理ユニット
の両方の処理部所27.28は、ハウジング18に対し
て相対的に不動に位置決めされている。全部の処理ユニ
ットの各々の第2JA埋部所28は、少なくとも工具の
ための案内ロッド68がハウジングに固定されるように
ハウジングに直結されているので、ハウジングは、それ
ぞれの第2処理部所28において成形体10の加工のた
めに工具によって及ぼされる力に起因した反力を受ける
。全部の処理ユニットの各々の第11A理部所27は、
それぞれの所属する第2fi理部所28に対して少し外
方にオフセットされているため、第21A理部所28に
比べてハウジング18の長手方向軸線からの径方向距離
が大きくなっている。全部の第1処理部所27と全部の
第2処理部所28とが、ハウジング18に対して同軸的
な共通の円69.70上に配され、各々の第1処理部所
27が配されている円70は、全部の処理ユニットの第
2処理部所28が配される円69よりも大径になってい
る。この構成によれば、1つの処理ユニットの全部のI
A処理部所直接ハウジング18に、従って例えば第4図
の円69上に配した場合に比べて、ハウジング1つ当り
の処理部所の数を多くできる。更に、成る処理ユニット
の処理部所27.28において前記のような相対的な配
列としたことによってハウジン18の外周に沿った搬送
を行わなくて済むため、処理ユニットの内部において1
つの部所から次の部所への搬送が容易になり、搬送手段
及び搬送路についての変通性が高くなる。
即ち、処理部所2フ、28から成る各々の処理ユニット
には1つの搬送装置72が付帯しており、この搬送装置
72は、垂直軸の回りに揺動可能なブロック73から成
っている。このブロックにはグリッパ−74,75が取
付けてあり、これらのグリッパ−の両方のグリッパ一部
分は、開閉運動を行うように水平面内においても揺動可
能にブロック73に取り付けられている。この開閉運動
のための駆動力は、連結エレメント76.77を経てグ
リッパ一部分に伝達される。ブロック73の揺動運動の
駆動力は、連結エレメント78と同軸的にブロック73
に強く連結された筒79を介して伝達される。連結エレ
メント78と筒79とは、曲線ドラム19の1つのカム
曲線22によって適宜連結されている。
連結エレメント78と箇79とは、これらに対して同軸
的な固定された筒80によって囲まれており、筒80は
、第1図に示したように製造装置の基部20上に支持さ
れている。筒80は、底部29及び必要ならば他の第1
処理部所27に見出される部材を担持している。第4お
よび5図に示した各部の位置においてグリッパ−74は
第1IA埋部所27に、グリッパ−75は第2処理部所
28に、それぞれ配設されている。
第1処理部所27には、第1および4図には図示しない
上下動可能なマンドレル32(第5〜9図)が配設して
あり、成形体10の上端域23はこのマンドレルを介し
て予め広げられるので、成形体ioは例えば第8および
19図に示した形状となる。マンドレル32は、基本的
に、外側のマントル33と内側のコア34とを備えてい
る。マントル33とコア34とは互いに同軸的に配設さ
れている。コア34は、外面にらせん状に延在する溝を
備えており、この溝には、マントル33を加温するため
の電気抵抗発熱体となるワイヤ35が配設されている。
コア34とマントル33とを担持する軸方向のボルト3
6は、長手方向に延在する中心部のダクト37を備えて
おり、このダクトからは、処理部所27中において行わ
れる形状付与工程の間に、成形体10の壁部を支持する
加圧を成形体10の内部に付与するために圧縮空気が成
形体10の内部に送入される。
自由端側に向ってテーパー状となっているマンドレル3
2は、その外面(成形体IOの上端域23の形状付与時
に成形体10の壁部と接触する表面)の領域が縦断面形
状で見て凹面に形成されている。
上部の縦通路26を通り、次いで搬送アーム31を通っ
て第1処理部所27に到達する成形体10は、そこで叉
状部材40のみによってマンドレル32に対して整列さ
れる。マンドレル32は、次に第6図に示した出発位置
から下向きに成形体10の開口を通って成形体10の内
部に導入される。マンドレル32の自由端のところの直
径は成形体10の開口の直径よりも小さい。成形体10
(前述したように壁厚が非常に薄い)には、マンドレル
32の下行運動の第1段階におけるこの整列の間には軸
方向の力はほとんど作用しない。更に下行運動を行う間
に、凹面状の領域38が、成形体10の上端域23と接
触する。マンドレル32は、抵抗発熱体35によって熱
可塑性樹脂の軟化に適した温度に加温されているので、
熱可塑性樹脂材料はマンドレル32と接触すると直ちに
対応した軟化を受ける。これにより上端域23の樹脂材
料が軟化され、この上端域はこの状態では比較的わずか
な力を用いて変形可能となる。マンドレル32が上端域
23の加温の程度とそれによる変形性との度合に対応し
てのみ成形体10の内部に進入するように、成形体10
の内部へのマンドレル32の下行と上端域23の加温ノ
度合とがどんな場合にも互いに協調されるようにするた
めに、マンドレル32はピストン41により担持されて
おり、ピストン41は空圧シリンダー42の内部に案内
され、成形体10に向って付勢される(第6図)、この
構成によると、変形させようとする成形体10の上端域
23に作用させる力を正確に定めることが可能となる・
即ち・ピストン41によって伝達される圧力は結果力が
一方では成形体10の軟化された上端域23を変形させ
るに足るだけの値となると共に、特に成形体10加湿さ
れてない領域においての成形体10の不所望の変形を生
じさせるには小さすぎるように、非常に容易に設定する
ことができる。この場合、成形体10によって囲まれた
内部室がダクト37に給送される圧縮空気によって前述
したように付勢されることは、非常に重要な役割をして
いる。それは、この圧縮空気が支持機能を営み、マンド
レル32を介して及ぼされる力の作用による比較的柔軟
な成形体10の座屈を防止するからである。マンドレル
32の領域38の凹面状の形状も、軸方向成分よりも径
方向成分が大きいので、広げ工程を助ける力をマンドレ
ル32と変形させようとする先端域23との間の接触域
に伝達するのに、重要な役割をしている。
ワイヤ35と電圧源とは導線43を介して互いに接続さ
れている。圧縮空気はホース44を介して送入する。
マンドレル32は、成形体10の上端域23を変形させ
るためのその下行運動に際して強制駆動を受けないが、
上端域23を変形させるためのマンドレル32の下行距
離は、例えばストッパーによって適宜制限する。これに
より、各々の成形体10の上端域23の形状付与は、そ
のために必要な最短の時間(基本的には上端域23の壁
部の軟化速度によって規定される)が利用可能となって
いることを前提として、いつも同じ仕方で確実に行われ
る。
第1処理部所27においての成形体10の処理が終了し
た後に、予め広げられた成形体10は第2処理部所28
にもち来たされる。この目的のために、ブロック73(
第4.5図)は予めグリッパ−74が処理部所27にあ
る成形体をまたグリッパ−75は処理部所28にある成
形体をそれぞれ予め閉ざした後、垂直軸の回りに、矢印
81の方向に回動される。予め広げられた成形体10は
、矢印81の方向に揺動運動する間に第1処理部所27
から第2処理部所28に搬送され、それと同時に、第2
処理部所28にある成形体は相互に距離をおいて垂直に
配置されたロッド又はワイヤによって形成された下方の
搬送縦通路30の上端の開口の直上の位置にもち来たさ
れる。両方のグリッパ−74,75は、それぞれの終端
位置に到達した後に開放されるので、グリッパ−74に
よって保持された成形体は第2処理部所28に、またグ
リッパ−75によって保持された成形体は下方の縦通路
30の上方に、それぞれ放出される。この各部の位置に
おいて、搬送アーム31は受け39中にある次の成形体
を同伴して右側の終端位置に移軸している。従って矢印
81と反対の方向へ、第4および5図に示した出発位置
に逆回動した後、グリッパ−74は処理部所27中の次
の成形体10の前方に、またグリッパ−75は処理部所
28中の成形体の前方に、それぞれ位置される。一般に
グリッパ−74,75は、成形体10に対する処理部所
27.28においての処理工程が終了した後に閉ざされ
る。
処理部所27に配設される叉状部材40は、第6図にお
いて成形体10の後方にあるアームが観者と反対側のア
ームよりも短いことによって成形体10が容易にグリッ
パ−を経て叉状部材40中に押込まれ、再び叉状部材4
0から引出されるように、好ましくは形成されている。
第2処理部所28においての成形体10の処理は、第1
IA埋部所27においての次の成形体の処理と同時に行
われる。
第2処理部所28には、成形体10に対する処理を行う
ための上下2組の手段がある。上方の組46の全ての手
段は、成形体10の予め広げられた上端の上方の第10
図に示した出発位置にある。下方の組47の全部の処理
手段は、成形体10(この時点では、搬送装置72のグ
リッパ−74によってなおも保持されている)の下方の
手段形成部材の第10図に示した出発位置にある。
処理手段の下方の組47は、底部マンドレル50、この
マンドレル50を囲む支持スリーブ51、支持スリーブ
51を囲む可動の締付はリング53を備えている。これ
ら全ての部材は、互いに独立して軸方向に移動しつるよ
うに配設されている。
処理手段の上方の組46は、保持マンドレル55、この
保持マンドレル55を囲む熱処理マンドレル56、並び
に熱処理マンドレル56を囲む第2の固定用の締付はリ
ング57を備えている。
保持マンドレル55は、軸孔56を備えており、保持マ
ンドレル55(ト)熱処理マンドレル56とは互いに独
立して軸方向に移動しつるように配設されている。
成形体10が第10図に示した位置にもち来された後、
成形体10がなおもグリッパ−74によって保持されて
いる間に、底部マンドレル50は成形体の凹面の底部1
2に突き当たるまで上方に移動し、保持マンドレル55
は成形体10の内部に押込まれる。底部マンドレル50
の端面60は底部12の形状に適合しているので、底部
マンドレル50が底部12の外面に当接すると、側方へ
の移動に対して成形体10を保護する形状連結が底部1
2と底部マンドレル50との間に形成される。保持マン
ドレル55の外径は、成形体10の予め広げられていな
い領域においての成形体10の内径よりもごくわずか小
さいだけであるため、保持マンドレル55は、特別の困
難なしに、特に成形体10の許容されない変動をもたら
しつる力を成形体10に伝達することなく、成形体10
の内部にその底部!2に当接するまで導くことができる
。保持マンドレル55の端面61も同様に底部59の形
状に適合れさているため、底部マンドレル50と保持マ
ンドレル55との終端位置において、底部12はこれら
の2つの部材の端面60.61の間においてクランプさ
れる。成形体10の底部12はその壁部に比べて厚く、
従って強度が非常に大きいため、マンドレル50.55
は底部12を許容されない程度に変形させるおそれなし
に、底部12に強く当接させることができる。このよう
にして、マンドレル50.55によって成形体10の一
意的な位置決めが確保される。第11図には、グリッパ
−75を既に開放した状態で、底部マンドレル50と保
持マンドレル55との終端位置が図示されている。
成形体10の底部12に突き当たるまでの底部マンドレ
ル50の上昇には、上方の組47の他の部分、即ち支持
スリーブ51、冷却スリーブ52及び可動の締付はリン
グ53が関与するので、これらの部材にカムローラーの
形の駆動部が所属されているにも拘らず、これらの部材
は一体として、第10図に示した位置から第11図の示
した位置まで移動させることができる。
底部マンドレル50と保持マンドレル55とは、第11
図に示した位置に到達した後、予め広げられた上端域2
3の自由縁部が固定の締付はリング57に当接するまで
成形体IOを同伴して上方へ移動する。その時に下方の
可動の締付はリング53は、予め広げられた上端域23
の自由縁部に当tIするまで上へ8勤するので、この自
Et1mは締付はリング57.53の間に締付けられる
この各部の位置は第12および13図に図示されている
。それと同時にか又はその直後に、成形体10の予め広
げられていない領域の外径に対応した内径の支持スリー
ブ51が上方に押されて移動する。支持スリーブ51の
上端位装置は第12図に図示されている。支持スリーブ
51は、成形体10がマンドレル50.55の前述した
共通の上方への移動によって上方の位置に到達した後に
は、第12図において上方の出発位置をなお占めている
熱処理マンドレル56(自由端が成形体10の予め広げ
られた上端域23中に突入している)の下端部から或る
わずかな距離の位置にある。
次の作業工程において、熱処理マンドレル(図示した例
では成形体10の予め広げられていない領域の内径より
も際立って大きな外径を有する)は成形体、10中に進
入し、その際、同時に成形体10の外側を囲む支持スリ
ーブ51が有利には同じ速度で下方に復動する。ここで
熱処理マンドレル56の下端部62がその終端までテー
パー状になっていることにより、端部62の外面は表面
6.3によって形成され、この表面は、完成した中空体
(第20図)の底部12と壁部14との間の遷移部分6
4を形成する。支持スリーブ51の端面は凹面65によ
フて画定され、この凹面は、成形体10中に進入する熱
処理マンドレル56の作用下に拡開される成形体10の
壁部14のための一種の漏斗状の案内部を形成する。特
に第13図に示すように、広げ工程の間に、従りてほぼ
同期的に上方から下方に向って生ずる熱処理マンドレル
56と支持スリーブ51の運動の間に、熱処理マンドレ
ル56の終端の丸みのある境界面(表面63)と漏斗状
に広がる形状の凹面65とが狭い間隙66を画定し、こ
の間隙に、熱処理マンドレル56と支持スリーブ51と
の運動の間に広げ工程を受けている成形体10の壁部1
4の領域が受入れられる1間H66は広げ工程を受けて
いる壁部14の領域が支持スリーブ61の凹面65と熱
処理マンドレル56の先端部62との間において締付け
られることを防止するに足るだけ大きくすると共に、広
げ工程を受けている成形体10の壁部14の領域が確実
な案内作用を受ける程度に狭くする。特に、熱処理マン
ドレル56と同期的に生ずる支持スリーブ51の下方へ
の移動は、熱処理マンドレル56の先端部62と成形体
10の底部12との間にある成形体10の壁部14の部
分が熱処理マンドレル56の作用下に無制限に広げられ
始めること、即ち、成形体10の全長に亘る広げ工程が
同じように無制限に行われることを阻止する。
広げ工程の開始前に、保持マンドレル55と底部マンド
レル50とは成形体10の底部12から離れるようにわ
ずかな距離だけ移動する。底部12から保持マンドレル
55が移動することは、成形体10の長さが次の広げ工
程の間に熱処理マンドレル56の導入によって少し短縮
されつるという事実を勘案している。底部マンドレル5
0の導入が、特に開始段階において、熱処理マンドレル
56により成形体10に伝達される軸方向力に基ツいて
成形体10をわずかに伸長させることになるという事実
によって生じるこの軸方向の弾性伸びは、どんな場合に
も広げ工程の開始段階では、底部12への遷移部分64
においての壁部14の直径の増大に基づいた軸方向の長
さの対応した縮小によっては未だ補償されていない。
第14図は、広げ工程の終了後の各部の状態を表わして
いる。成形体10は、締付けられた縁部を除いては第2
0図に示した形状を備えている。
底部12は広げ工程によっては影響されていない。底部
12に続いて、前述したように中空体の長手方向軸線と
平行に延在する壁部14の大部分と底部12との間の遷
移部分64がある。成形体10は、この遷移部分64に
おいては広げられるが、この広げ量は、底部12に向っ
て直径が減少することに対応して比較的わずかである。
広げ工程(成形体10の材料が可塑化を受ける温度より
も常に低い成形体10の温度において生ずる)は、成形
体10の壁部の周方向の引っ張り強度を対応して改善す
る。しかしこの樹脂材料の延伸の結果として、樹脂材料
は、このように延伸された後に再び所定の温度に加温さ
れた時に、収縮し、従って寸法の減少、例えば周囲長さ
、従って直径の減少を受ける。そのため、前記のように
作製した中空体を熱固定し、即ち所定の温度において熱
処理することが必要となる。この熱処理は、中空体を安
定化する働きをし、その結果として熱固定時の温度より
も低い温度で後に熱が作用した際に中空体が際立った収
縮を受けないようになる。即ち、熱固定工程のために使
用される温度は、前記のように作製された中空体が後に
通常の取扱を受ける時の温度よりも高いように選定する
0例えば、PETPの場合、熱固定は樹脂材料の少なく
とも部分的な結晶化が熱処理によってもたらされること
によって実現される。
第14図には、広げ工程の終了後の熱処理マンドレル5
6の位置が示されている。この位置では、熱処理マンド
レル56は所望の熱固定のために必要な時間残留してい
る。保持マンドレル55と底部マンドレル50とは、広
げられた成形体10の底部12に当接させられる。更に
、広げ工程の終了時に、可動の締付はリング53がわず
かな距離移動するので、成形体の縁部は自由にされる。
締付けられた上端域23のところでの内向きの締付けと
その温度のため、上端域23は熱処理マンドレル56の
直径まで逆延伸されるので、上端域23は再び下方から
軸平行に熱処理マンドレル56に当損し、その際に軸方
向の縮小が同時にも起こりうる。従って、結果物の中空
体は第20図に示した形状となる。熱固定工程の終了後
に冷却スリーブは第14図に示した出発位置から第15
図の位置まで上方へ移動し、この位置において、成形体
10は上縁部を除いた長手方向の全長に亘って冷却スリ
ーブ52によって囲まれる。冷却スリーブ52がその上
端位置に到達した後に、保持マンドレル55の軸方向ダ
クト56を経て圧縮量空気が熱固定された成形体に供給
されるので、この成形体は少し広げられ、その外面が冷
却スリーブ52の外面に当接する。第15および15A
図は、成形体10に対する圧縮空気の作用前及び作用後
の状態をそれぞれ表わしている。特に第15A図かられ
かるように、圧縮空気によって付勢を受けていない成形
体の外径は冷却スリーブ52の内径よも少し小さい、こ
の直径の差は非常に小さいが、冷却スリーブ52が上方
へ移動する際に冷却スリーブ52を特別の困難なしに成
形体10上にスライドさせるには足る程度に、また圧縮
空気による内部加圧の影響下に熱処理マンドレル56の
外面からの成形体10の壁部14の完璧なもち上げを確
実にする程度に大きな値とする。圧縮空気の供給と、そ
れによる成形体1oの壁部14の熱処理マンドレル56
からの持ち上げと、壁部14の外面の冷却スリーブ52
の内面への当接とは、熱処理マンドレル56と成形体1
0との間の先行する接触の継続時間が成形体10の樹脂
材料の壁部の初期の熱固定を確実にするに足る値となる
ように選定された時点まで行われる。
有利には、成形体10の広げ(成形体10の壁部14は
この広げによって熱処理マンドレル56から持ち上る)
の直後に、熱処理マンドレル56を成形体から引離す、
この運、動は、熱処理マンドレル56がほぼ第16図に
示した位置(この位置ではマンドレル56は未だ成形体
10の上端部中に突入している)辷到達した時に中断さ
れる。熱処理マンドレル56を引離すことによって、マ
ンドレル56から成形体10にそれ以上の熱が移行する
ことが防止される。
第16図に示した中間位置において、熱処理マンドレル
56は、締切り部材としての機能を有し、成形体10中
の内圧が成形体10を冷却スリーブ52に押付けるに足
る値となるまで成形体10の内部スペースを外部に対し
て締め切る。熱処理マンドレル56のマントル面と成形
体10の壁部の内側マントル面との間には、狭い環状の
間隙があり、この間隙の径方向の寸法は、それによって
生ずる流通抵抗が成形体10中の所要の内圧を保持する
に足る程度に小さくする。軸孔56を経て給送される圧
縮空気による成形体10の十分な冷却と成形体10から
冷却スリーブ52への熱伝達の後に、熱処理マンドレル
56は第17図に示した位置となるまで成形体10から
完全に引出される。
冷却スリーブの内部に配設されたダクト系を経て冷却材
を導くなどによって冷却スリーブを特別に冷却すること
は、一般には必要ではない、それは、必要な冷却効率、
従って、冷却工程のために冷却スリーブが受ける熱は、
成形体10の壁部14の壁厚が小さなため、それほど大
きくないためである。冷却スリーブ52を必要に応じて
冷却することはもちろん可能であり、これは第8図に示
した出発位置において冷却スリーブ52を例えば空気の
吹込みによる特別の冷却に付すことによって行ってもよ
い。
熱固定後の冷却の結果として、成形体10の熱固定によ
る加温域は、形状安定性を実現する温度の低下を受ける
。冷却後の温度は、周囲温度、従って一般には室温より
もなお相当に高い温度であってもよい。
熱処理マンドレル56を成形体10から最終的に取出す
のと同時に、冷却スリーブ51及び下部の締付はリング
53も成形体を自由にするまで下方へ移動させる。その
時にグリッパ−75は成形体10の回りに閉合されてい
てもよい。その後に、底部マンドレル50と保持マンド
レル55とは成形体10から離れるように引出されるの
で、成形体!0は搬送装置72の揺動運動によって処理
部所28から搬送縦通路30に向って搬送させることが
できる。
第2処理部所28中の各々の処理エレメントの運動が曲
線ドラム19からカムローラー25を経て導出される(
第4.10図参照)ので、全部のエレメントについて強
制駆動がなされることにより、どんな場合にも個別の処
理エレメントの相互並びに処理される成形体10に対す
る適正な時間的及び空間的な配置状態が確実にされる。
これは例えば処理ユニットの内部にある搬送装置72に
ついても同様である。
曲線ドラム19は電動機82にって駆動され、電動機8
2の出力軸には、必要ならば歯車装置を介して歯車83
が結合され、この歯車83は、曲線ドラム19の内方に
突出するフランジに取付けたラック84と噛合っている
第1および4図において、処理部所27.28特にその
内部の工具その他の処理手段の詳細は、縮尺の関係から
図示されていない。第5図の場合にも同様である。個別
の工具並びに他の処理手段及び搬送装置の形状について
は、第6〜17図を参照されたい。
第10図において、カムローラー25と所属する工具又
は他の処理手段との間の結合状態は、単に1点鎖線によ
って略示されている。第4図に示した構成において、各
々のカムローラー25は、連結ボルト85を介して所属
する処理手段を支持したキャリッジ87に連結されてお
り、キャリッジ87は、案内ロッド68に導かれている
。曲線ドラム19の外面を囲むハウジング18は、長手
方向のスリット89を有し、連結ボルト85は、このス
リットによってカムローラー25と所属するキャリッジ
87との間に突入している。
予め広げられた成形体10の上端域23は、成形体10
を所定の長さとするために、成形体10の再処理又は最
終的な使用の前に通常は切り離される。従って、異なる
処理を受けたことによって場合により不同の機械的性貢
を示すを域を、処理部所28から送出される成形体10
がその自由端に備えることがあるということは問題とは
ならない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、合成樹脂成形体を処理するための複数の同様
の構成の処理部所を備えた本発明による製造装置を一部
切欠いて示す略側面図、第2図は、第1図に示した製造
装置の、他の部分は除いてハウジングのみを示した略斜
視図、第3図は、少なくとも一部の処理手段を駆動する
ための曲線ドラムの略斜視図、第4図は、341図の矢
印II −11方向に見た部分拡大平面図、第5図は、
2つの処理部所から成る処理ユニットを示し、第1図の
矢印111− I+1方向から見た部分側平面図、第6
図は、成形体を予め広げるための処理部所の工具出発位
置における略側面図、第7図は、予め広げる工具が終端
位置にある場合を示した!6図に対応する略側面図、第
8図は、予め広げる工程を終了した後の成形体を示す、
第5および7図に対応した側面図、第9図は、第7図の
一点鎖線の円の部分を拡大して示す詳細断面図、第10
図は、予め広げた成形体を熱固定するための処理部所を
示す略断面図、第11.12.13.14,15゜16
.17図は、成形体と共働する処理手段がこの処理部所
において行われる処理のためのいろいろの位置を占める
状態を第8図に対応して示す側面図、第15aおよび1
5b図は、成形体を内部の過圧によって広げる前又は後
の製造工程中の要部の拡大断面を示す説明図、第18図
は、本発明による処理工程を実施する前の成形体の断面
図、第19図は、予め広げられた成形体の断面図、第2
0図は、本発明の対象である処理工程を終了して壁部の
合成樹脂の延伸で広げられた成形体を示す断面図である
。 10・・・成形体、14・・・壁部、23・・・上端域
(先端域)、32,53.57・・・締付はリング(締
付は手段)、56・・・熱処理マンドレル。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 FIG、1 FIG、6           FIG、7FI0.

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ほぼ円筒状の壁部と底部とを備えた中空の成形体を
    複数の工程を含む処理に付し、少なくとも該壁部を熱固
    定して、底部とこれに続く壁部と開口とを備えて延伸さ
    れた熱可塑性合成樹脂の中空体を製造する方法において
    、前記開口を備えた成形体(10)の先端域(23)を
    予め広げ、予め広げた先端域(23)を締付け手段(5
    3、57)によって締付けた後、加熱された熱処理マン
    ドレル(56)と成形体(10)との間の相対運動によ
    って成形体(10)中に成形体(10)の壁部に当接す
    る熱処理マンドレル(56)を導入し、成形体(10)
    の少なくとも壁部(14)を該熱処理マンドレル(56
    )によって熱固定に必要な温度に加温することを特徴と
    する延伸熱可塑性樹脂材料の中空体の製造方法。 2)熱処理マンドレル(56)から成形体(10)の壁
    部(14)への一様な熱伝達を実現するために、熱処理
    マンドレル(56)が、成形体(10)の内径に対応す
    る値よりも少なくともわずかに大きな外径を有すること
    を特徴とする請求項1に記載の製造方法。 3)成形体(10)の壁部(14)の熱固定後に、その
    直径をわずかに増大させながら、壁部(14)を囲んで
    これを冷却させる冷却エレメント(52)に当接させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 4)成形体(10)の先端域(23)を予め広げるため
    に、成形体(10)の開口にその自由端に向ってテーパ
    ー状となる加熱されたマンドレル(32)を導入し、該
    マンドレル(32)は成形体(10)に向って作用する
    弾性手段(41、42)の作用下におかれると共に、予
    め広げるべき先端域(23)を軟化させるためにそれに
    適合した温度にされており、前記弾性手段によってマン
    ドレル(32)の作用下にある壁部(14)の先端域の
    前記温度による軟化とが実現された後に初めて先端域(
    23)を予め広げる変形が生ずるように前記弾性手段に
    よるマンドレルへの作用力の大きさを予じめ定めること
    を特徴とする請求項1に記載の製造方法。 5)先端域(23)を予め広げる間にマンドレル(32
    )が経過する距離を限定することを特徴とする請求項4
    に記載の製造方法。 6)先端域(23)を予め広げる間に成形体(10)を
    内部加圧付勢することを特徴とする請求項5に記載の製
    造方法。 7)熱固定後の成形体(10)の直径の増加を成形体の
    内部加圧によって行わせることを特徴とする請求項3に
    記載の製造方法。 8)成形体の熱固定を150℃よりも低くない温度で行
    い、この温度においての熱の作用時間を、熱可塑性樹脂
    材料の少なくとも部分的な結晶化を生ずるように定める
    ことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 9)成形体(10)の開口を経て成形体(10)中にそ
    の底部(12)に突き当たるまで導入される軸方向に可
    動の保持マンドレル(55)と軸方向に可動の底部マン
    ドレル(50)との間に、予め広げられた成形体(10
    )をひと先ず心出しして保持し、底部マンドレル(50
    )を底部(12)に突き当たるまで成形体(12)向っ
    て押入れた後、成形体(10)の予め広げられてない領
    域の外径にほぼ対応する内径を備え底部マンドレル(5
    0)を囲む支持スリーブ(51)を、成形体(10)の
    あからじめ広げられた先端域(23)の少し下方の位置
    まで上方に押入れ、支持スリーブ(51)と同軸的な可
    動の締付けリング(53)と上方から成形体(10)中
    に導入される保持マンドレル(55)を囲む第2の締付
    けリング(57)との間に成形体(10)の予め広げた
    自由な先端域(23)を締付け、次に、保持マンドレル
    (55)に対して軸方向に可動に配された中空の熱処理
    マンドレル(56)を成形体(10)中にその開口を経
    て導入し、熱処理マンドレル(56)の外側マンドレル
    を、成形体(10)の熱固定させるべき壁部(14)の
    内面に接するように、締付けリング(53、57)によ
    って保持された成形体中に相対的に押込み、それと同時
    に底部マンドレル(50)を囲む支持スリーブ(51)
    を熱処理マンドレル(56)からもち上げ、その外側マ
    ントル面を冷却スリーブ(52)に押付け、成形体(1
    0)が十分な形状安定性を得るまで冷却することを特徴
    とする請求項1に記載の製造方法。 10)熱処理マンドレル(56)が熱処理工程に必要な
    終端位置に到達した時に可動の締付けリング(53)を
    第2の締付けリングから離れるよに相対的に移動させる
    ことを特徴とする請求項9に記載の製造方法。 11)熱処理マンドレル(56)が熱処理工程に必要な
    終端位置に到達した時に可動の締付けリング(53)を
    第2締付けリングに対して相対的にこれから離れるよう
    に移動させることを特徴とする請求項9に記載の製造方
    法。 12)圧力媒体によって惹起される成形体の広げの度合
    が非常に小さいことにより冷却スリーブ(52)に当接
    する成形体の内面と熱処理マンドレルとの間の環状間隙
    に存在する流通抵抗による内部加圧を、冷却スリーブ(
    52)への壁部(14)の当接を確実にするに足る大き
    さとすることを特徴とする請求項9に記載の製造方法。 13)成形体(10)の壁部(14)が内部の加圧の作
    用下に冷却スリーブ(52)に当接した後に熱処理マン
    ドレル(56)を少なくとも部分的に成形体(10)か
    ら引出すことを特徴とする請求項9に記載の製造方法。 14)成形体を十分に冷却させた後に冷却スリーブ(5
    2)を成形体から遠隔の位置に移動させることにより、
    冷却スリーブ(52)が成形体を自由にし、成形体が、
    その外面を掴むグリッパー(75)によって捕まれ、そ
    の後に底部マンドレル(50)が成形体から後退し、保
    持マンドレル(55)が成形体から引出されるようにす
    ることを特徴とする請求項9に記載の製造方法。 15)熱処理マンドレル(56)が成形体の予め広げら
    れていない壁域の内径に対応する値よりも相当に大きな
    外径を有し、成形体の予め広げられていない領域に、成
    形体を形成する樹脂材料を周方向に配向させるように、
    大きな直径の減少を与えることを特徴とする請求項9に
    記載の製造方法。 16)保持マンドレル(55)が、熱処理マンドレル(
    56)の導入によって惹起された成形体の広げの前に、
    成形体(10)の底部(12)から離れるように或るわ
    ずかな距離移動し、この距離が熱処理マンドレル56)
    によって惹起された成形体(10)の直径の増大に基づ
    いて成形体が縮小する距離に対応することを特徴とする
    請求項15に記載の製造方法。 17)底部マンドレルが、熱処理マンドレル(56)の
    導入によって惹起された成形体の広げの前に、成形体の
    一時的な弾性伸長の大きさに少なくとも対応する距離だ
    け成形体から引き離されることを特徴とする請求項15
    に記載の製造方法。 18)保持マンドレル(55)と底部マンドレル(50
    )とが広げ工程後に、そして熱固定工程の間に、成形体
    (10)の底部(12)の領域を保持するために成形体
    の底部(12)に再び当接することを特徴とする請求項
    9に記載の製造方法。 19)成形体(10)の壁部(14)を円筒状としたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 20)底部を備えた中空の成形体の壁部を、該成形体中
    に導入され加熱される熱処理マンドレル(56)によっ
    て熱固定して、延伸された熱可塑性合成樹脂材料の中空
    体を製造する装置において、成形体の先端域(23)を
    予め広げるために、成形体の開放端に導入可能な加熱さ
    れた円錐形のマンドレル(32)を備え、該マンドレル
    (32)は、成形体(10)に導入される先端部が成形
    体の横断面形状に適合され、自由端に向ってテーパー状
    となり、成形体の広げを惹起させるマンドレル(32)
    の領域が縦断面形状が直線状又は凹状の平面によって画
    定されていることを特徴とする延伸熱可塑性樹脂材料の
    中空体を製造する装置。 21)成形体の広げを惹起させる円錐状のマンドレル(
    32)の領域とマンドレル(32)の自由端との間にお
    いて、その外面が縦断面形状で見てわずかに凸状に推移
    する領域をマンドレル(32)が備えていることを特徴
    とする請求項20に記載の製造装置。 22)壁部が熱固定された延伸熱可塑性合成樹脂材料の
    中空体を製造する装置において、成形体の軸線と平行に
    移動させることの可能な保持マンドレル(55)と、保
    持マンドレル(55)と同軸的に、これに対して相対的
    に移動させられる中空の熱処理マンドレル(56)と、
    熱処理マンドレル(56)を囲んでこれに対し同軸的に
    配された締付けリング(57)とが成形体の開放側に所
    属され、前記中空体の底部の外側輪郭に外面がほぼ適合
    された端面(60)を備えていて成形体の長手軸線と平
    行に移動可能な底部マンドレル(50)と、底部マンド
    レル(50)に対して同軸的に、これに対し軸方向に長
    手方向に移動可能に配された支持スリーブ(51)と、
    支持スリーブ(51)を同軸的に囲みこれに対して相対
    的に移動可能な冷却スリーブ(52)と、底部マンドレ
    ル(50)と同軸的に配されていて底部マンドレル(5
    0)に対し相対的に移動可能な締付けリング(53)と
    が、成形体(10)の底部側端に所属されていることを
    特徴とする延伸熱可塑性樹脂材料の中空体の製造装置。 23)熱処理マンドレル(56)の端面側の先端部(6
    2)と支持スリーブ(51)との端面側の先端部(65
    )とを互いに適合させたことを特徴とする請求項22に
    記載の製造装置。
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