伸張される容器と製造方法
閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、閉止端部から延びて、開放端部において首終端部で終端する本体部分とを有するプリフォームから容器を成形する装置と方法であって、プリフォームは、少なくとも1つの内径を有する。一端部において先細部分と、およびプリフォームの少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい少なくとも1つの外径とを有するマンドレルが使用される。そのマンドレルは、プリフォームの開放端部中に移動されて、プリフォームの首終端部を拡大する。そのマンドレルは、マンドレルの一端部が、プリフォームの閉止端部を少なくとも部分的に成形して、容器の少なくとも部分的に成形された閉止端部を生成するまで、プリフォームの本体部分も拡大するように、さらにプリフォーム中に移動され、その後に、マンドレルは容器から取外される。本発明の好ましい実施例によれば、マンドレルの先細部分は、プリフォームの閉止端部を仕上げ成形するために、マンドレルの本体部分中に押込自在にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成形されたプラスチック容器と、そのような容器を製造する方法とに関し、および特に、成形されたプラスチックのジャー、ボウル、缶と他の「広口」容器と、そのような容器を製造する方法とに関する。
【背景技術】
【0002】
単一層または多重層のポリエチレンテレフタレート(PET)容器のようなプラスチック容器の製造において、本体と、1つ以上の雄ネジを付けた首終端部とを有する容器プリフォームを射出成形または圧縮成形することが従来より行われている。ジャーなどの製造において、終端部と本体は典型的に、大量処理の成形作業の助けとなる初期のサイズと形状に成形される。引続いて終端部と本体は、所望の容器本体に従う最終の所望のサイズと形状に吹込成形される。この製造手法は、本体部分の成形加工には満足できるが、終端部のネジ部の成形加工には満足できない。典型的には吹込成形プロセスは、仕上げられた容器に必要な良好な精細度と詳細部を有する終端部ネジ部を生成しない。
【0003】
この製造上の問題を解決するために、プリフォームが、細首終端部を有するように成形され、ついでその終端部が、吹込成形作業の前または後に、別個の伸張終端部機械を使用して最終サイズまで伸張される。この手法により、細首プリフォームを使用でき、かくしてプリフォーム成形段階中に大量処理を維持できるが、この手法は、容器製造プロセスへ他の製造ステップと関連する装置とを付加し、それにより製造コストを増加し、かつプロセス処理量を減少するという欠点を有する。
【発明の開示】
【発明を解決するための手段】
【0004】
閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、閉止端部から延びて、開放端部において首終端部で終端する本体部分と、および少なくとも1つの内径部を有するプリフォームから容器を成形する、本発明の1つの態様に従う装置が提供される。その装置は、一端部に先細部分を有するマンドレルを備える。先細部分は、プリフォームの少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい外径を有する。先細部分は、プリフォームの開放端部中に移動自在であるので、マンドレルは、プリフォームの終端部と本体部分を、容器の伸張された終端部と本体部分に拡大するために、かつ少なくとも部分的に成形される閉止端部を成形するために、プリフォーム内に受容される。本発明の好ましい実施例によれば、マンドレルの先細部分は、プリフォームの閉止端部を終結成形するために、マンドレルの本体部分中に押込自在にすることができる。
【0005】
本発明の第2の態様によれば、閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、閉止端部から延びて、開放端部において首終端部で終端する本体部分とを有するプリフォームから容器を成形する方法であって、プリフォームは、少なくとも1つの内径を有する方法が提供される。その方法によれば、プリフォームの少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい少なくとも1つの外径を有する、一端部に先細部分を有するマンドレルが使用される。マンドレルはプリフォームの開放端部中に移動されて、プリフォームの首終端部を拡大する。マンドレルの一端部が、プリフォームの閉止端部を、容器の少なくとも部分的に形成される閉止端部に成形するまで、マンドレルをプリフォーム中にさらに移動してプリフォームの本体部分も拡大する。ついでマンドレルは、容器から取外される。本発明の好ましい実施例によれば、マンドレルの先細部分は、プリフォームの閉止端部を終結成形するために、マンドレルの本体部分中に押込自在にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
本発明は、その別の目的、特徴、利点および態様と共に、下記の説明、付属のクレームおよび添付図面から最も良く理解される。
【0007】
図1Aは、本発明の一実施例に従う方法の最初のステップを図示し、そこにおいて、プリフォーム10が、任意の所望の事前加熱手段(図示されない)により事前加熱される。成形用具に埋込まれる、石英ランプ輻射加熱手段、誘導加熱手段、および抵抗加熱手段のような種々の事前加熱手段が、当該技術に有能な者に広く知られている。
【0008】
図1Aと1Bに示されるように、プリフォーム10は、閉止端部12、反対側に配設される口部または開放端部14、閉止端部12と一体であり、かつそれから離れて軸方向に延びる本体部分16、およびプリフォーム10の開放端部14において本体部分16を終端する首終端部18を備える。終端部18は、キャッピングまたは支持フランジ20、および雄ネジまたはネジ部22のような1つ以上の装着構造部を備える。プリフォーム10は、単一層PETまたはポリプロピレン(PP),もしくは中間層と交互に設けられる多重層構造のPETまたはPP層のような、好ましくはエチレンビニルアルコール(EVOH)またはナイロンのような遮断樹脂の層のような適切なプラスチック構造のものにできる。そのような中間層または複数の中間層は、プリフォーム本体部分16内に配設でき、およびプリフォーム首終端部18中に伸張できるか、または伸張できない。ポストコンシューマー樹脂(PCR)層も、採用することができる。プリフォーム10は、射出成形または圧縮成形でき、および種々の位置において種々の物質から構成できる。たとえば、本体は、PETから構成できる一方、終端部は、PET、ポストコンシューマー樹脂(PCR)、プロセスリグラインド(REG)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、またはポリエチレンナフタレート(PEN)などから構成される。さらに、首終端部18は、ポリエステル構成物(たとえば、PET、PENまたはプロセスリグラインド)から成る場合、成形されるときに全体的に、または部分的に結晶化できる。これは、高速結晶化物質の採用により、または高い成形温度、遅い成形冷却および成形用具における加熱部位などのような、首終端部18の製造のための適切な熱硬化プロセス条件の採用により達成できる。首終端部18は代わりに、後成形作業において全体的に、または部分的に結晶化できる。本発明は、これらの代表的な物質と処理に決して限定されないことが分かる。
【0009】
いずれの場合も、および図1Bに示されるように、中実のマンドレル24が、プリフォーム10の開放端部14上にプリフォーム10とほぼ同軸に整合される。マンドレル24は、部分26および先細部分28を備える。本体部分26は外径30を有し、また部分28は、本体部分26の外径30にサイズが等しい最大径32により限定され、かつ先細部分28の平坦な端部36における最小径34により限定される不定径を有する。マンドレル24の外径30は、プリフォーム10の内径17よりもサイズが大きい。マンドレル24は、一旦、示される位置に置かれると、プリフォーム10へ向けて移動され、ついでプリフォームの開放端部14中に嵌められる。
【0010】
図1Cに示されるように、マンドレル24は、図1Bのプリフォーム10の首終端部18を半径方向にかつ周辺方向に圧伸かつ伸張して、部分的に圧伸または伸張されたプリフォーム110の伸張された首終端部118を生成する。ここで首終端部118は、伸張されたフランジ120および伸張された雄ネジ122を有し、これらのネジ部は、図1Bのプリフォーム雄ネジ22と形状が同様である。言い換えれば、雄ネジ122は、図2Bのプリフォームネジ部22と比較して半径方向外側に変位かつ伸張されるが、そうでない場合は、成形されたプリフォームネジ部22の形状により決まる形状を有し、ネジ部122は、吹込成形により得ることができるネジ部よりも一層厳しく限定され、かつ詳細が決められる。したがって、プリフォームネジ部22および首終端部18は、伸張後に適正な寸法に達するように、伸張されたネジ部122および首終端部118の最終所望サイズよりも大きく、かつ厚くすべきである。上述のように、プリフォーム首終端部18を、加熱されるマンドレル24からの伝導により、および/または輻射加熱などのような他の手段により、伸張の前または伸張中に加熱できる。プリフォーム首終端部18およびネジ部22は、伸張された首終端部118およびネジ部122において好都合な分子配向および強度を達成する。首終端部18、118を、拡大中または拡大後に、全体的に、または部分的に結晶化して、特に高温充填用途の場合に、かなりの緩和および収縮を防止できることも想像される。そのような結晶化は、ネジ部22、122を含む首終端部18、118の外面上でできるか、または首終端部18、118の厚さを通して全体的に広げることができる。そのような結晶化は、プリフォーム首終端部18の拡大およびプリフォーム部分ネジ部22の伸張と同時に、またはそれに引続いて実施できる。
【0011】
図1Cにも示されるように、マンドレル24は、部分的に伸張されたプリフォーム110中にさらに移動し、図1Bのプリフォーム10の本体部分16を半径方向にかつ周辺方向に圧伸かつ伸張して、伸張された本体部分116を生成する。マンドレル24は、マンドレル24の平坦な端部36が、部分的に伸張されたプリフォーム110の輪郭を付けた閉止端部12を少なくとも部分的に成形または平坦化するまで、移動する。
【0012】
図1Dには、先行する方法のステップと装置の結果が図示され、そこにおいて、開放端部214、伸張された首終端部218、伸張された本体部分216、および例として部分的に先細にされる部分的に成形された閉止端部212を有する容器210が生成される。容器210は好ましくは、ジャー、またはボウルなどであるが、それらに限定されない。一部の製品用途の場合、容器210は、先細閉止端部212が、ほぼ平坦化されるまで未仕上げとみなすことができる。したがって図2A〜2Cは、本発明の他の実施例を図示する。
【0013】
図2Aは、図1Cの先細閉止端部容器210、および容器210の開放端部214上に容器210とほぼ同軸で整合して位置決めされる第2の中実のマンドレル224を図示する。第2のマンドレル224には、外径230を有する本体部分226が備えられ、その外径は、図1B〜1Cの第1のマンドレル24の外径にサイズが、好ましくは、等しくないとしても、ほぼ同様である。外径230は、必要ではないが、容器210の首終端部218または本体部分216をさらに半径方向にかつ周辺方向に拡大することができる。第2のマンドレル224は、たとえば、ほぼ平坦である仕上げ成形端部236も備える。仕上げ成形端部236は、代わりに、半径、凹面部分などを備えることができ、また好ましくは、平坦面上に載置されながら容器を直立配向に維持する任意の形状を包含するが、それには限定されない。マンドレル224は、一旦、示される位置に置かれると、プリフォーム210へ向けて移動され、ついでプリフォームの開放端部214中に嵌められる。第2のマンドレル224が、プリフォーム210中に移動し、そこにおいて、マンドレル224の平坦端部236は、容器210を半径方向にかつ周辺方向に圧伸または伸張し、容器210の先細閉止端部212を仕上げ成形または平坦化して、図2Bに示されるように、ほぼ平坦にできる、ほぼ仕上げられた閉止端部312を生成する。図2Cには、先行する方法のステップと装置の結果が図示され、そこにおいて、開放端部214、先に伸張された首終端部218、伸張された本体部分216、および新たに仕上げされた、または平坦化された閉止端部312を有する、仕上げられた容器310が生成される。
【0014】
図3A〜4は、本発明の他の代表的な実施例に従う装置を図示し、かつ方法のステップを具体的に示す。図3Aは、図1Aと1Bのものと同一のプリフォーム10を図示する。しかしながら、図3Aは、本体部分426、先細部分428、およびほぼ平坦な端部436を有する入れ子式または押込自在なマンドレル424を図示する。本体部分426は外径430を有し、また先細部分428は、本体部分426の外径430にサイズがほぼ等 しい最大径432により、かつ最小径434まで限定される不定径を有する。マンドレル424の1つ以上の径は、プリフォーム10の内径17よりもサイズが大きい。好ましくは最小径434は、プリフォーム10の内径17よりも僅かに大きい。図4にも示されるように、マンドレル424は、本体または外部スリーブ438、外部スリーブ438内で移動自在に配設される内部スリーブ440、および内部スリーブ440内で移動自在に配設される内部コアー442を備える。図3Aにおいて、第1のバネ444が、内部スリーブ440と外部スリーブ438との間に配設されて、内部スリーブ440を、示される伸張位置へ向けて押圧する。同様に第2のバネ446が、内部コアー442と内部スリーブ440との間に配設されて、内部コアー442を、示される伸張位置へ向けて押圧する。内部スリーブ440、外部スリーブ438および内部コアー442には、バネポケット448、450、452、454が設けられて、内部コアー442と内部スリーブ440が外部スリーブ438中に押込まれるときにバネ444、446の押込まれた高さを収容する。
【0015】
プロセスにおいて、かつ図3Aと3Bを参照すると、押込自在のマンドレル424は、プリフォーム10の開放端部14上にプリフォーム10とほぼ同軸で整合して位置決めされる。マンドレル424は、示される位置に一旦置かれると、プリフォーム10へ向けて移動されて、その開放端部14中に嵌められる。マンドレル424は、図3Aのプリフォーム10の首終端部18を半径方向にかつ周辺方向に圧伸かつ伸張して、図3Bの伸張された容器410の伸張された首終端部418を生成する。ここで首終端部418が、伸張された雄ネジ422を有し、そのネジ部は、プリフォームの雄ネジ22と形状が同様であるが、首終端部418の残りの部分に沿って半径方向にかつ周辺方向に拡大される。かくして雄ネジ422は、プリフォームネジ部22と比べて拡大または伸張される。マンドレル424は、プリフォーム10中に深くさらに移動して、マンドレル424の先細部分428が押込まれるまで、本体部分16を半径方向にかつ周辺方向に圧伸または伸張する。マンドレル424は、先ず内部コアー442がプリフォーム10の閉止端部12に対して底をつき、引続いて内部スリーブ440内で押込まれるように、押込まれる。引続いて、内部スリーブ440は、プリフォーム10の閉止端部12に対して底をつき、ついで外部スリーブ438内で押込まれる。最後に外部スリーブ438は、プリフォーム10の閉止端部12に接触し、ついで外部スリーブ438の平坦な端部436が、内部スリーブ440と内部コアー442の平坦な端部456、458と共に、プリフォーム10を伸張して、図3Bの容器410の平坦な閉止端部412を生成する。スリーブ438、440およびコアー442の1つ以上を、必要に応じて、円錐形に先細にして、マンドレル424のプリフォーム10中への一層緩やかな導入を実現することが考えられる。具体的には、内部スリーブ440と内部コアー442の両方を円錐形に先細にして、内部コアー442の平坦な端部458からマンドレル424の平坦な端部436まで連続する先細部分を実現できるであろう。
【0016】
図3Cには、先行する方法のステップと装置の結果が図示され、そこにおいて、伸張された首終端部418、伸張された本体部分416、および平坦な閉止端部412を有する容器410が生成される。
【0017】
かくして、容器の種々の実施例と、および先に記載された目的と目標の1つ以上を十分に満足する容器を製造する方法と装置とが説明されてきた。本発明は、その現在好ましい実施例と連係して開示されてきたし、および幾つかの変更態様と変形態様が検討されてきた。他の変更態様と変形態様は、上述の説明に鑑みて当該技術に有能な者にとり容易に示唆される。たとえば、本発明は、プリフォームに関して移動自在なマンドレルに連係して開示されてきた。しかしながら、本発明は、固定されたマンドレルと、およびマンドレルに関して移動自在なプリフォームとの使用を意図する。そのような代案は、その開示から逸脱することなく実施できる。下、上方、下方、半径方向、周辺方向などの方向用語は、説明の手段として採用され、限定されない。むしろ本発明は、付属クレームの範囲内に入る全ての変更態様と変形態様を包含しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1A】本発明の代表的な実施例の方法に従ってプリフォームを事前加熱する事前加熱ステップの概略線図である。
【図1B】図1のプリフォームと、本発明の代表的な実施例の一方法に従ってプリフォームを伸張する中実のマンドレルとの部分断面概略図である。
【図1C】中間段階における、図2のプリフォームとマンドレルの部分断面概略図であり、そこにおいて、マンドレルが、プリフォーム中に移動されてプリフォームを伸張している。
【図1D】図1A〜1Cにおいて具体的に示される装置と方法により生成される先細閉止端部を有する容器の断面概略図である。
【図2A】図1Dの容器と、本発明の他の代表的な実施例の他の方法に従ってプリフォームをさらに伸張する第2のマンドレルとの部分断面概略図である。
【図2B】平坦な閉止端部を有する容器を形成するために、図2Aの容器中に十分に嵌込まれた第2のマンドレルの部分断面概略図である。
【図2C】図1A〜2Bに具体的に示される装置と方法により生成された容器の断面概略図である。
【図3A】プリフォームと、本発明の別の代表的な実施例の別の方法に従ってプリフォームを伸張する押込自在のマンドレルとの部分断面概略図である。
【図3B】平坦な閉止端部を有する容器を形成するために、図3Aのプリフォーム中に十分に嵌込まれた押込自在のマンドレルの部分断面概略図である。
【図3C】図1Aおよび3A〜3Bに具体的に示される装置と方法により生成された容器の断面概略図である。
【図4】図3Aの線4−4に沿って切られた図3Aの押込自在のマンドレルの断面図である。
【符号の説明】
【0019】
10 プリフォーム
12 閉止端部
14 開放端部
16 本体部分
18 首終端部
20 支持フランジ
22 ネジ部
24 マンドレル
26 本体部分
28 先細部分
30 外径
32 最大径
34 最小径
36 平坦な端部
【技術分野】
【0001】
本発明は、成形されたプラスチック容器と、そのような容器を製造する方法とに関し、および特に、成形されたプラスチックのジャー、ボウル、缶と他の「広口」容器と、そのような容器を製造する方法とに関する。
【背景技術】
【0002】
単一層または多重層のポリエチレンテレフタレート(PET)容器のようなプラスチック容器の製造において、本体と、1つ以上の雄ネジを付けた首終端部とを有する容器プリフォームを射出成形または圧縮成形することが従来より行われている。ジャーなどの製造において、終端部と本体は典型的に、大量処理の成形作業の助けとなる初期のサイズと形状に成形される。引続いて終端部と本体は、所望の容器本体に従う最終の所望のサイズと形状に吹込成形される。この製造手法は、本体部分の成形加工には満足できるが、終端部のネジ部の成形加工には満足できない。典型的には吹込成形プロセスは、仕上げられた容器に必要な良好な精細度と詳細部を有する終端部ネジ部を生成しない。
【0003】
この製造上の問題を解決するために、プリフォームが、細首終端部を有するように成形され、ついでその終端部が、吹込成形作業の前または後に、別個の伸張終端部機械を使用して最終サイズまで伸張される。この手法により、細首プリフォームを使用でき、かくしてプリフォーム成形段階中に大量処理を維持できるが、この手法は、容器製造プロセスへ他の製造ステップと関連する装置とを付加し、それにより製造コストを増加し、かつプロセス処理量を減少するという欠点を有する。
【発明の開示】
【発明を解決するための手段】
【0004】
閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、閉止端部から延びて、開放端部において首終端部で終端する本体部分と、および少なくとも1つの内径部を有するプリフォームから容器を成形する、本発明の1つの態様に従う装置が提供される。その装置は、一端部に先細部分を有するマンドレルを備える。先細部分は、プリフォームの少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい外径を有する。先細部分は、プリフォームの開放端部中に移動自在であるので、マンドレルは、プリフォームの終端部と本体部分を、容器の伸張された終端部と本体部分に拡大するために、かつ少なくとも部分的に成形される閉止端部を成形するために、プリフォーム内に受容される。本発明の好ましい実施例によれば、マンドレルの先細部分は、プリフォームの閉止端部を終結成形するために、マンドレルの本体部分中に押込自在にすることができる。
【0005】
本発明の第2の態様によれば、閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、閉止端部から延びて、開放端部において首終端部で終端する本体部分とを有するプリフォームから容器を成形する方法であって、プリフォームは、少なくとも1つの内径を有する方法が提供される。その方法によれば、プリフォームの少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい少なくとも1つの外径を有する、一端部に先細部分を有するマンドレルが使用される。マンドレルはプリフォームの開放端部中に移動されて、プリフォームの首終端部を拡大する。マンドレルの一端部が、プリフォームの閉止端部を、容器の少なくとも部分的に形成される閉止端部に成形するまで、マンドレルをプリフォーム中にさらに移動してプリフォームの本体部分も拡大する。ついでマンドレルは、容器から取外される。本発明の好ましい実施例によれば、マンドレルの先細部分は、プリフォームの閉止端部を終結成形するために、マンドレルの本体部分中に押込自在にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
本発明は、その別の目的、特徴、利点および態様と共に、下記の説明、付属のクレームおよび添付図面から最も良く理解される。
【0007】
図1Aは、本発明の一実施例に従う方法の最初のステップを図示し、そこにおいて、プリフォーム10が、任意の所望の事前加熱手段(図示されない)により事前加熱される。成形用具に埋込まれる、石英ランプ輻射加熱手段、誘導加熱手段、および抵抗加熱手段のような種々の事前加熱手段が、当該技術に有能な者に広く知られている。
【0008】
図1Aと1Bに示されるように、プリフォーム10は、閉止端部12、反対側に配設される口部または開放端部14、閉止端部12と一体であり、かつそれから離れて軸方向に延びる本体部分16、およびプリフォーム10の開放端部14において本体部分16を終端する首終端部18を備える。終端部18は、キャッピングまたは支持フランジ20、および雄ネジまたはネジ部22のような1つ以上の装着構造部を備える。プリフォーム10は、単一層PETまたはポリプロピレン(PP),もしくは中間層と交互に設けられる多重層構造のPETまたはPP層のような、好ましくはエチレンビニルアルコール(EVOH)またはナイロンのような遮断樹脂の層のような適切なプラスチック構造のものにできる。そのような中間層または複数の中間層は、プリフォーム本体部分16内に配設でき、およびプリフォーム首終端部18中に伸張できるか、または伸張できない。ポストコンシューマー樹脂(PCR)層も、採用することができる。プリフォーム10は、射出成形または圧縮成形でき、および種々の位置において種々の物質から構成できる。たとえば、本体は、PETから構成できる一方、終端部は、PET、ポストコンシューマー樹脂(PCR)、プロセスリグラインド(REG)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、またはポリエチレンナフタレート(PEN)などから構成される。さらに、首終端部18は、ポリエステル構成物(たとえば、PET、PENまたはプロセスリグラインド)から成る場合、成形されるときに全体的に、または部分的に結晶化できる。これは、高速結晶化物質の採用により、または高い成形温度、遅い成形冷却および成形用具における加熱部位などのような、首終端部18の製造のための適切な熱硬化プロセス条件の採用により達成できる。首終端部18は代わりに、後成形作業において全体的に、または部分的に結晶化できる。本発明は、これらの代表的な物質と処理に決して限定されないことが分かる。
【0009】
いずれの場合も、および図1Bに示されるように、中実のマンドレル24が、プリフォーム10の開放端部14上にプリフォーム10とほぼ同軸に整合される。マンドレル24は、部分26および先細部分28を備える。本体部分26は外径30を有し、また部分28は、本体部分26の外径30にサイズが等しい最大径32により限定され、かつ先細部分28の平坦な端部36における最小径34により限定される不定径を有する。マンドレル24の外径30は、プリフォーム10の内径17よりもサイズが大きい。マンドレル24は、一旦、示される位置に置かれると、プリフォーム10へ向けて移動され、ついでプリフォームの開放端部14中に嵌められる。
【0010】
図1Cに示されるように、マンドレル24は、図1Bのプリフォーム10の首終端部18を半径方向にかつ周辺方向に圧伸かつ伸張して、部分的に圧伸または伸張されたプリフォーム110の伸張された首終端部118を生成する。ここで首終端部118は、伸張されたフランジ120および伸張された雄ネジ122を有し、これらのネジ部は、図1Bのプリフォーム雄ネジ22と形状が同様である。言い換えれば、雄ネジ122は、図2Bのプリフォームネジ部22と比較して半径方向外側に変位かつ伸張されるが、そうでない場合は、成形されたプリフォームネジ部22の形状により決まる形状を有し、ネジ部122は、吹込成形により得ることができるネジ部よりも一層厳しく限定され、かつ詳細が決められる。したがって、プリフォームネジ部22および首終端部18は、伸張後に適正な寸法に達するように、伸張されたネジ部122および首終端部118の最終所望サイズよりも大きく、かつ厚くすべきである。上述のように、プリフォーム首終端部18を、加熱されるマンドレル24からの伝導により、および/または輻射加熱などのような他の手段により、伸張の前または伸張中に加熱できる。プリフォーム首終端部18およびネジ部22は、伸張された首終端部118およびネジ部122において好都合な分子配向および強度を達成する。首終端部18、118を、拡大中または拡大後に、全体的に、または部分的に結晶化して、特に高温充填用途の場合に、かなりの緩和および収縮を防止できることも想像される。そのような結晶化は、ネジ部22、122を含む首終端部18、118の外面上でできるか、または首終端部18、118の厚さを通して全体的に広げることができる。そのような結晶化は、プリフォーム首終端部18の拡大およびプリフォーム部分ネジ部22の伸張と同時に、またはそれに引続いて実施できる。
【0011】
図1Cにも示されるように、マンドレル24は、部分的に伸張されたプリフォーム110中にさらに移動し、図1Bのプリフォーム10の本体部分16を半径方向にかつ周辺方向に圧伸かつ伸張して、伸張された本体部分116を生成する。マンドレル24は、マンドレル24の平坦な端部36が、部分的に伸張されたプリフォーム110の輪郭を付けた閉止端部12を少なくとも部分的に成形または平坦化するまで、移動する。
【0012】
図1Dには、先行する方法のステップと装置の結果が図示され、そこにおいて、開放端部214、伸張された首終端部218、伸張された本体部分216、および例として部分的に先細にされる部分的に成形された閉止端部212を有する容器210が生成される。容器210は好ましくは、ジャー、またはボウルなどであるが、それらに限定されない。一部の製品用途の場合、容器210は、先細閉止端部212が、ほぼ平坦化されるまで未仕上げとみなすことができる。したがって図2A〜2Cは、本発明の他の実施例を図示する。
【0013】
図2Aは、図1Cの先細閉止端部容器210、および容器210の開放端部214上に容器210とほぼ同軸で整合して位置決めされる第2の中実のマンドレル224を図示する。第2のマンドレル224には、外径230を有する本体部分226が備えられ、その外径は、図1B〜1Cの第1のマンドレル24の外径にサイズが、好ましくは、等しくないとしても、ほぼ同様である。外径230は、必要ではないが、容器210の首終端部218または本体部分216をさらに半径方向にかつ周辺方向に拡大することができる。第2のマンドレル224は、たとえば、ほぼ平坦である仕上げ成形端部236も備える。仕上げ成形端部236は、代わりに、半径、凹面部分などを備えることができ、また好ましくは、平坦面上に載置されながら容器を直立配向に維持する任意の形状を包含するが、それには限定されない。マンドレル224は、一旦、示される位置に置かれると、プリフォーム210へ向けて移動され、ついでプリフォームの開放端部214中に嵌められる。第2のマンドレル224が、プリフォーム210中に移動し、そこにおいて、マンドレル224の平坦端部236は、容器210を半径方向にかつ周辺方向に圧伸または伸張し、容器210の先細閉止端部212を仕上げ成形または平坦化して、図2Bに示されるように、ほぼ平坦にできる、ほぼ仕上げられた閉止端部312を生成する。図2Cには、先行する方法のステップと装置の結果が図示され、そこにおいて、開放端部214、先に伸張された首終端部218、伸張された本体部分216、および新たに仕上げされた、または平坦化された閉止端部312を有する、仕上げられた容器310が生成される。
【0014】
図3A〜4は、本発明の他の代表的な実施例に従う装置を図示し、かつ方法のステップを具体的に示す。図3Aは、図1Aと1Bのものと同一のプリフォーム10を図示する。しかしながら、図3Aは、本体部分426、先細部分428、およびほぼ平坦な端部436を有する入れ子式または押込自在なマンドレル424を図示する。本体部分426は外径430を有し、また先細部分428は、本体部分426の外径430にサイズがほぼ等 しい最大径432により、かつ最小径434まで限定される不定径を有する。マンドレル424の1つ以上の径は、プリフォーム10の内径17よりもサイズが大きい。好ましくは最小径434は、プリフォーム10の内径17よりも僅かに大きい。図4にも示されるように、マンドレル424は、本体または外部スリーブ438、外部スリーブ438内で移動自在に配設される内部スリーブ440、および内部スリーブ440内で移動自在に配設される内部コアー442を備える。図3Aにおいて、第1のバネ444が、内部スリーブ440と外部スリーブ438との間に配設されて、内部スリーブ440を、示される伸張位置へ向けて押圧する。同様に第2のバネ446が、内部コアー442と内部スリーブ440との間に配設されて、内部コアー442を、示される伸張位置へ向けて押圧する。内部スリーブ440、外部スリーブ438および内部コアー442には、バネポケット448、450、452、454が設けられて、内部コアー442と内部スリーブ440が外部スリーブ438中に押込まれるときにバネ444、446の押込まれた高さを収容する。
【0015】
プロセスにおいて、かつ図3Aと3Bを参照すると、押込自在のマンドレル424は、プリフォーム10の開放端部14上にプリフォーム10とほぼ同軸で整合して位置決めされる。マンドレル424は、示される位置に一旦置かれると、プリフォーム10へ向けて移動されて、その開放端部14中に嵌められる。マンドレル424は、図3Aのプリフォーム10の首終端部18を半径方向にかつ周辺方向に圧伸かつ伸張して、図3Bの伸張された容器410の伸張された首終端部418を生成する。ここで首終端部418が、伸張された雄ネジ422を有し、そのネジ部は、プリフォームの雄ネジ22と形状が同様であるが、首終端部418の残りの部分に沿って半径方向にかつ周辺方向に拡大される。かくして雄ネジ422は、プリフォームネジ部22と比べて拡大または伸張される。マンドレル424は、プリフォーム10中に深くさらに移動して、マンドレル424の先細部分428が押込まれるまで、本体部分16を半径方向にかつ周辺方向に圧伸または伸張する。マンドレル424は、先ず内部コアー442がプリフォーム10の閉止端部12に対して底をつき、引続いて内部スリーブ440内で押込まれるように、押込まれる。引続いて、内部スリーブ440は、プリフォーム10の閉止端部12に対して底をつき、ついで外部スリーブ438内で押込まれる。最後に外部スリーブ438は、プリフォーム10の閉止端部12に接触し、ついで外部スリーブ438の平坦な端部436が、内部スリーブ440と内部コアー442の平坦な端部456、458と共に、プリフォーム10を伸張して、図3Bの容器410の平坦な閉止端部412を生成する。スリーブ438、440およびコアー442の1つ以上を、必要に応じて、円錐形に先細にして、マンドレル424のプリフォーム10中への一層緩やかな導入を実現することが考えられる。具体的には、内部スリーブ440と内部コアー442の両方を円錐形に先細にして、内部コアー442の平坦な端部458からマンドレル424の平坦な端部436まで連続する先細部分を実現できるであろう。
【0016】
図3Cには、先行する方法のステップと装置の結果が図示され、そこにおいて、伸張された首終端部418、伸張された本体部分416、および平坦な閉止端部412を有する容器410が生成される。
【0017】
かくして、容器の種々の実施例と、および先に記載された目的と目標の1つ以上を十分に満足する容器を製造する方法と装置とが説明されてきた。本発明は、その現在好ましい実施例と連係して開示されてきたし、および幾つかの変更態様と変形態様が検討されてきた。他の変更態様と変形態様は、上述の説明に鑑みて当該技術に有能な者にとり容易に示唆される。たとえば、本発明は、プリフォームに関して移動自在なマンドレルに連係して開示されてきた。しかしながら、本発明は、固定されたマンドレルと、およびマンドレルに関して移動自在なプリフォームとの使用を意図する。そのような代案は、その開示から逸脱することなく実施できる。下、上方、下方、半径方向、周辺方向などの方向用語は、説明の手段として採用され、限定されない。むしろ本発明は、付属クレームの範囲内に入る全ての変更態様と変形態様を包含しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1A】本発明の代表的な実施例の方法に従ってプリフォームを事前加熱する事前加熱ステップの概略線図である。
【図1B】図1のプリフォームと、本発明の代表的な実施例の一方法に従ってプリフォームを伸張する中実のマンドレルとの部分断面概略図である。
【図1C】中間段階における、図2のプリフォームとマンドレルの部分断面概略図であり、そこにおいて、マンドレルが、プリフォーム中に移動されてプリフォームを伸張している。
【図1D】図1A〜1Cにおいて具体的に示される装置と方法により生成される先細閉止端部を有する容器の断面概略図である。
【図2A】図1Dの容器と、本発明の他の代表的な実施例の他の方法に従ってプリフォームをさらに伸張する第2のマンドレルとの部分断面概略図である。
【図2B】平坦な閉止端部を有する容器を形成するために、図2Aの容器中に十分に嵌込まれた第2のマンドレルの部分断面概略図である。
【図2C】図1A〜2Bに具体的に示される装置と方法により生成された容器の断面概略図である。
【図3A】プリフォームと、本発明の別の代表的な実施例の別の方法に従ってプリフォームを伸張する押込自在のマンドレルとの部分断面概略図である。
【図3B】平坦な閉止端部を有する容器を形成するために、図3Aのプリフォーム中に十分に嵌込まれた押込自在のマンドレルの部分断面概略図である。
【図3C】図1Aおよび3A〜3Bに具体的に示される装置と方法により生成された容器の断面概略図である。
【図4】図3Aの線4−4に沿って切られた図3Aの押込自在のマンドレルの断面図である。
【符号の説明】
【0019】
10 プリフォーム
12 閉止端部
14 開放端部
16 本体部分
18 首終端部
20 支持フランジ
22 ネジ部
24 マンドレル
26 本体部分
28 先細部分
30 外径
32 最大径
34 最小径
36 平坦な端部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、前記閉止端部から延びて、前記開放端部において首終端部で終端する本体部分とを有するプリフォームから容器を成形する装置において、前記プリフォームは、少なくとも1つの内径を有する装置であって、
一端部において先細部分を有するマンドレルを有し、
前記先細部分は、前記プリフォームの前記少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい外径を有し、かつ前記プリフォームの前記開放端部中に移動自在であるので、前記マンドレルは、前記プリフォームの前記首終端部と前記本体部分を、前記容器の伸張された終端部と本体部分に拡大するために、かつ少なくとも部分的に成形される閉止端部を成形するために、前記プリフォーム内に受容される装置。
【請求項2】
前記マンドレルは、本体部分を有し、また前記先細部分は、前記先細部分が伸張される伸張位置と、前記先細部分が前記マンドレル本体部分中に押込まれる引込位置との間に移動自在である、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記マンドレル本体部分は、外部スリーブにより少なくとも部分的に形成され、また前記先細部分は、前記外部スリーブ内に配設される少なくとも1つの内部部材により少なくとも部分的に形成され、前記内部部材は、前記外部スリーブ中に押込自在であり、前記マンドレルは、前記少なくとも1つの内部部材が前記外部スリーブ内で押込まれるまで、前記プリフォーム本体内で前記プリフォームの前記閉止端部まで移動自在であり、および前記外部スリーブと前記少なくとも1つの内部部材は、前記容器の閉止端部をほぼ成形する、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記少なくとも1つの内部部材は、前記外部スリーブ内に配設される内部スリーブと前記内部スリーブ内に配設される内部コアーとを備えるので、前記外部スリーブ、内部スリーブおよび前記内部コアーが前記容器の前記閉止端部をほぼ成形するように、前記内部コアーが前記内部スリーブ内で押込まれ、かつ前記内部スリーブが前記外部スリーブ内で押込まれるまで、前記マンドレルは、前記プリフォームの前記本体部分中に前記プリフォームの前記閉止端部まで移動自在である、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
終結成形端部と、および前記マンドレルの前記少なくとも1つの外径にサイズがほぼ同様な少なくとも1つの外径とを有する第2のマンドレルを備える請求項1に記載の装置において、前記第2のマンドレルは前記容器の前記開放端部中に移動自在であり、前記第2のマンドレルの前記終結成形端部が、前記容器の前記少なくとも部分的に成形される閉止端部を仕上げ成形して、前記容器のほぼ終結された閉止端部を生成するまで、前記プリフォームの前記少なくとも部分的に成形される閉止端部をさらに成形する、装置。
【請求項6】
閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、前記閉止端部から延びて、前記開放端部において首終端部で終端する本体部分とを有するプリフォームから容器を成形する方法において、前記プリフォームは、少なくとも1つの内径を有する方法であって、
(a)前記プリフォームの前記少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい少なくとも1つの外径を有する、一端部に先細部分を有するマンドレルを備えるステップと、
(b)前記マンドレルを前記プリフォームの前記開放端部中に移動して、前記プリフォームの前記首終端部を拡大するステップと、
(c)前記マンドレルの前記一端部が、前記プリフォームの前記閉止端部を、前記容器の少なくとも部分的に形成される閉止端部に成形するまで、前記マンドレルを前記プリフォーム中にさらに移動して前記プリフォームの前記本体部分も拡大するステップと、および
(d)前記マンドレルを前記容器から取外すステップと、を含む方法。
【請求項7】
前記容器は、前記少なくとも部分的に成形される閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、前記少なくとも部分的に成形される閉止端部から延びて、前記開放端部において終端部で終端する本体部分とを備える請求項6に記載の方法であって、
(e)終結成形端部と、および前記マンドレルの前記少なくとも1つの外径にサイズがほぼ同様な少なくとも1つの外径とを有する第2のマンドレルを備えるステップと、
(f)前記第2のマンドレルを、前記容器の前記開放端部中に移動して、前記プリフォームの前記少なくとも部分的に成形された閉止端部を終結成形して前記容器の終結された閉止端部を生成し、それにより前記容器を仕上げするステップと、および
(g)前記第2のマンドレルを前記容器から取外すステップと、を含む方法。
【請求項8】
前記マンドレルの前記先細部分は押込自在であり、前記マンドレルを前記プリフォーム中にさらに移動するステップ(c)は、前記マンドレルの前記先細部分が押込まれるまで前記マンドレルをさらに移動して前記プリフォームの前記本体部分をさらに拡大し、それにより、前記マンドレルの前記少なくとも1つの外径のものとほぼ同様な径を有する前記容器の終結された閉止端部を成形するステップを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項9】
前記ステップ(a)は、外部スリーブにより形成される前記先細部分と、前記外部スリーブ中に押込自在である少なくとも1つの内部部材とを有するマンドレルを備えるステップを含み、およびさらに、前記ステップ(c)は、前記少なくとも1つの内部部材が前記外部スリーブ内で押込まれ、かつ前記外部スリーブと前記少なくとも1つの内部部材が、前記容器の前記終結された閉止端部をほぼ成形するまで、前記プリフォームの前記本体部分中前記閉止端部まで前記マンドレルが継続移動するステップを含む、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記ステップ(a)は、前記先細部分が前記外部スリーブと前記少なくとも1つの内部部材により形成されるステップを含み、前記少なくとも1つの内部部材は、前記外部スリーブ内に配設される内部スリーブと前記内部スリーブ内に配設される内部コアーを備え、およびさらに、前記ステップ(c)は、前記外部スリーブ、内部スリーブおよび前記内部コアーが前記容器の前記終結された閉止端部をほぼ形成するように、前記内部コアーが前記内部スリーブ内で押込まれ、かつ前記内部スリーブが前記外部スリーブ内で押込まれるまで、前記本体部分中前記プリフォームの前記閉止端部まで前記マンドレルが継続移動するステップを含む、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記ステップ(b)の前、またはそのステップ中に、前記プリフォームを加熱するステップを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項12】
請求項6に記載の方法により製造される容器。
【請求項1】
閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、前記閉止端部から延びて、前記開放端部において首終端部で終端する本体部分とを有するプリフォームから容器を成形する装置において、前記プリフォームは、少なくとも1つの内径を有する装置であって、
一端部において先細部分を有するマンドレルを有し、
前記先細部分は、前記プリフォームの前記少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい外径を有し、かつ前記プリフォームの前記開放端部中に移動自在であるので、前記マンドレルは、前記プリフォームの前記首終端部と前記本体部分を、前記容器の伸張された終端部と本体部分に拡大するために、かつ少なくとも部分的に成形される閉止端部を成形するために、前記プリフォーム内に受容される装置。
【請求項2】
前記マンドレルは、本体部分を有し、また前記先細部分は、前記先細部分が伸張される伸張位置と、前記先細部分が前記マンドレル本体部分中に押込まれる引込位置との間に移動自在である、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記マンドレル本体部分は、外部スリーブにより少なくとも部分的に形成され、また前記先細部分は、前記外部スリーブ内に配設される少なくとも1つの内部部材により少なくとも部分的に形成され、前記内部部材は、前記外部スリーブ中に押込自在であり、前記マンドレルは、前記少なくとも1つの内部部材が前記外部スリーブ内で押込まれるまで、前記プリフォーム本体内で前記プリフォームの前記閉止端部まで移動自在であり、および前記外部スリーブと前記少なくとも1つの内部部材は、前記容器の閉止端部をほぼ成形する、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記少なくとも1つの内部部材は、前記外部スリーブ内に配設される内部スリーブと前記内部スリーブ内に配設される内部コアーとを備えるので、前記外部スリーブ、内部スリーブおよび前記内部コアーが前記容器の前記閉止端部をほぼ成形するように、前記内部コアーが前記内部スリーブ内で押込まれ、かつ前記内部スリーブが前記外部スリーブ内で押込まれるまで、前記マンドレルは、前記プリフォームの前記本体部分中に前記プリフォームの前記閉止端部まで移動自在である、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
終結成形端部と、および前記マンドレルの前記少なくとも1つの外径にサイズがほぼ同様な少なくとも1つの外径とを有する第2のマンドレルを備える請求項1に記載の装置において、前記第2のマンドレルは前記容器の前記開放端部中に移動自在であり、前記第2のマンドレルの前記終結成形端部が、前記容器の前記少なくとも部分的に成形される閉止端部を仕上げ成形して、前記容器のほぼ終結された閉止端部を生成するまで、前記プリフォームの前記少なくとも部分的に成形される閉止端部をさらに成形する、装置。
【請求項6】
閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、前記閉止端部から延びて、前記開放端部において首終端部で終端する本体部分とを有するプリフォームから容器を成形する方法において、前記プリフォームは、少なくとも1つの内径を有する方法であって、
(a)前記プリフォームの前記少なくとも1つの内径よりもサイズが大きい少なくとも1つの外径を有する、一端部に先細部分を有するマンドレルを備えるステップと、
(b)前記マンドレルを前記プリフォームの前記開放端部中に移動して、前記プリフォームの前記首終端部を拡大するステップと、
(c)前記マンドレルの前記一端部が、前記プリフォームの前記閉止端部を、前記容器の少なくとも部分的に形成される閉止端部に成形するまで、前記マンドレルを前記プリフォーム中にさらに移動して前記プリフォームの前記本体部分も拡大するステップと、および
(d)前記マンドレルを前記容器から取外すステップと、を含む方法。
【請求項7】
前記容器は、前記少なくとも部分的に成形される閉止端部と、反対側に配設される開放端部と、前記少なくとも部分的に成形される閉止端部から延びて、前記開放端部において終端部で終端する本体部分とを備える請求項6に記載の方法であって、
(e)終結成形端部と、および前記マンドレルの前記少なくとも1つの外径にサイズがほぼ同様な少なくとも1つの外径とを有する第2のマンドレルを備えるステップと、
(f)前記第2のマンドレルを、前記容器の前記開放端部中に移動して、前記プリフォームの前記少なくとも部分的に成形された閉止端部を終結成形して前記容器の終結された閉止端部を生成し、それにより前記容器を仕上げするステップと、および
(g)前記第2のマンドレルを前記容器から取外すステップと、を含む方法。
【請求項8】
前記マンドレルの前記先細部分は押込自在であり、前記マンドレルを前記プリフォーム中にさらに移動するステップ(c)は、前記マンドレルの前記先細部分が押込まれるまで前記マンドレルをさらに移動して前記プリフォームの前記本体部分をさらに拡大し、それにより、前記マンドレルの前記少なくとも1つの外径のものとほぼ同様な径を有する前記容器の終結された閉止端部を成形するステップを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項9】
前記ステップ(a)は、外部スリーブにより形成される前記先細部分と、前記外部スリーブ中に押込自在である少なくとも1つの内部部材とを有するマンドレルを備えるステップを含み、およびさらに、前記ステップ(c)は、前記少なくとも1つの内部部材が前記外部スリーブ内で押込まれ、かつ前記外部スリーブと前記少なくとも1つの内部部材が、前記容器の前記終結された閉止端部をほぼ成形するまで、前記プリフォームの前記本体部分中前記閉止端部まで前記マンドレルが継続移動するステップを含む、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記ステップ(a)は、前記先細部分が前記外部スリーブと前記少なくとも1つの内部部材により形成されるステップを含み、前記少なくとも1つの内部部材は、前記外部スリーブ内に配設される内部スリーブと前記内部スリーブ内に配設される内部コアーを備え、およびさらに、前記ステップ(c)は、前記外部スリーブ、内部スリーブおよび前記内部コアーが前記容器の前記終結された閉止端部をほぼ形成するように、前記内部コアーが前記内部スリーブ内で押込まれ、かつ前記内部スリーブが前記外部スリーブ内で押込まれるまで、前記本体部分中前記プリフォームの前記閉止端部まで前記マンドレルが継続移動するステップを含む、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記ステップ(b)の前、またはそのステップ中に、前記プリフォームを加熱するステップを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項12】
請求項6に記載の方法により製造される容器。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【公表番号】特表2008−501561(P2008−501561A)
【公表日】平成20年1月24日(2008.1.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−527598(P2007−527598)
【出願日】平成17年6月3日(2005.6.3)
【国際出願番号】PCT/US2005/019559
【国際公開番号】WO2005/120806
【国際公開日】平成17年12月22日(2005.12.22)
【出願人】(506026036)グラハム パッケージング ペット テクノロジーズ インコーポレイティッド (4)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成20年1月24日(2008.1.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年6月3日(2005.6.3)
【国際出願番号】PCT/US2005/019559
【国際公開番号】WO2005/120806
【国際公開日】平成17年12月22日(2005.12.22)
【出願人】(506026036)グラハム パッケージング ペット テクノロジーズ インコーポレイティッド (4)
【Fターム(参考)】
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