JPH08504699A - 熱可塑性材料製のプレフォーム又は中間段階の容器におけるボディを熱処理する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に吹込み又は延伸−吹込みによるフラスコやボトル等の容器の製造作業中における熱可塑性物質で製造されたプレフォーム（１）又は中間容器のボディ（２）の熱処理に関するものであり、プレフォームのボディ（２）全体をその物質の軟化温度より高い温度まで加熱し、プレフォームのボディ（２）の少なくとも一つの長手方向部分（１３）を自転しながらボディの残りの部分（１４）の温度より高い温度まで加熱し、それにより、複雑な形状を有する完成容器の製造を可能にする熱処理に関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 熱可塑性材料製のプレフォーム又は中間段階の 容器におけるボディを熱処理する方法及び装置 本発明は、熱可塑性材料製のプレフォームのボディ又は中間段階の容器におけ るボディの熱処理の改良に関するものである。この処理は、特に吹込み又は延伸 吹込みによる、フラスコ又はボトル等の容器の製造中に行われる。熱処理中にプ レフォームは自転しながら加熱炉の中を移動する。 単一吹込み作業を含む製造方法が存在する。射出によって製造されたプレフォ ームから出発して、これらの方法は最終の容器を製造するように、このプレフォ ームを加熱すること、その後でそれを押し出すこと、並びに、それを潜在的に延 伸することにある。 いくつかの異なる吹込み作業、又は延伸／吹込み作業、あるいはその両方を伴 う製造方法も存在する。それらの作業は、射出したプレフォームから出発して中 間容器を製造する第１の吹込み作業を行うことにある。その後で中間容器を再び 加熱し、もう一回吹込んで最終の容器を製造する。この種の方法及びそれに含ま れる種々の工程が出願人が所有する欧州特許ＥＰ−Ａ −０４４２８３６号及び米国特許ＵＳ−Ａ−５２２９０４２号に記載されている 。説明をある程度詳しくするために添付の第１図に前記文献に示された諸条件の 下で行われる連続する二回の吹込み作業、又は延伸／吹込み作業、あるいはその 両方を含むプロセス中に得られる形状を示す。すなわち、最初のプレフォーム１ （モールド又は射出された）を第１の吹込み作業、又は延伸／吹込み作業、ある いはその両方により縦方向又は横方向に過大な寸法の容器１₁にする。その後で その容器を熱処理する。この熱処理により応力が解放されて中間の収縮した容器 １₂が得られる。加熱の後で、後者を第２の吹込み作業又は延伸／吹込み作業に かける。その第２の吹込み作業又は延伸／吹込み作業が終わると最終の容器１₃ が得られる。 添付図面の第１図に示すように、モールドされたものであれ、射出されたもの であれ、回転によって生成したほぼ円筒形の肉厚ボディと一端に半球面肉厚底部 ３及び他端にその最終的な形状及び寸法をもつ頚部４とを有する容器プレフォー ム１に対して、前記予備加熱作業はプレフォームのボディのみ（頚部を除く）を プレフォームを構成する熱可塑性物質のガラス転移温度Ｔ_gより高い温度まで加 熱することにある。 実際には、少なくとも一つの加熱壁を有する加熱器５内でプレフォームを移動 させ、同時に物質内部の温度が一様になるようにプレフォームを自転（矢印７） させることによって加熱を行う。加熱壁は、例えば、加熱器の壁に取り付けた加 熱管６を含む。保護手段、すなわち並列トラック形のシールド８によって頚部４ が確実に熱から保護される。プレフォームの連続する２個のボディの間を通る熱 放射線の一部をプレフォームのボディ２へ向かって反射して戻すために反射板９ を加熱管６に向き合って配置することが好ましい。 ほぼ円筒形で回転によって生成されたボディをもつ容器を製造する場合は、型 の内部で加熱されているプレフォームすなわち中間容器に対して行われる以後の 吹込み又は延伸吹込みによって、加熱されて軟化した熱可塑性物質が半径方向の 全て（プレフォームの軸に関連して決定される）にほぼ一様に延伸される。この 場合には、等しい一様な構造とほぼ一定の厚さをもつ横壁とを有する容器が製造 される。 しかし、この従来の方法から逸脱しようとすると問題が起きる。 第１に、最終の容器がほぼ円筒形ではなくて回転によって生 成されなかった場合、例えば、横断面が三角形、四角形又は特に五角形のような 多角形で、ほぼ平らな面が夫々縁部を囲む円筒面から十分に離れて延長している 容器、又は平らなボディ（例えば洗剤製品を入れるボトル）を有する容器の場合 に困難が起きる。この場合には、容器の断面がほぼ正方形の容器１０について第 ２図に示すように、最終の容器の壁の最初のプレフォーム１の軸線Ａから最も離 れている部分（すなわち曲げられている部分１１）の材料が、前記軸線に最も近 い残りの壁部分（すなわち壁の中央部分１２）を構成する材料に加えられるより もはるかに高い伸びを受ける。均一な加熱によってプレフォームのボディのどの ような部分でも同じ伸び特性が材料に付与されるので、プレフォーム１のボディ の軸線Ａから最終的には最も離れた壁１１の部分の伸びが大きくなると壁のこの 部分が一層薄くなる。従って、完成した製品は肉厚が一様ではない容器で、最初 のプレフォームボディの軸線Ａから最も離れている部分１１（すなわち、プリズ ム状ボディの曲っている領域と断面が楕円型であるボディーの僅かに曲がってい る領域）が薄く（厚さｅ）最初のプレフォームボディの軸線Ａに最も近い部分１ ２が厚くなる（厚さＥ）。 不均一な形状の容器ボディの機械的な強度は満足できるものではない。 又、壁の最も薄い部分が十分な機械強度をもたなければならず、壁のそれらの 部分の厚さは所定の最低値より厚いままでなければならない。従って、壁の最も 厚い部分では、壁の厚さが厚すぎ、存在する材料の量が所望の機械的強度に必要 な量を超える。従って原材料が無駄になる。 更に、ボディが平らな容器では、当業界で「パネリング」と呼ばれている変形 がプレフォームの軸線の最も近くに残っている壁の部分に現れる。この変形は、 壁のこの部分の厚さが厚すぎること、及び一様でない伸びによってひき起こされ る「記憶」現象を材料が示すことの結果である。過大な厚さは吹込み作業中にプ レフォームがプレフォームの軸線に最も近い型の壁に最初に接触するようになる ことによってひき起こされる。 同じ問題が底部が複雑な形（例えば、顕著な楕円形）である容器でも起きる。 この底部では、容器がそこで平面に接触し、中心から最も遠く離れている部分の 厚さが中心に最も近い部分の厚さよりはるかに薄い。 最後に、完全な半径対称を示すプレフォームから製造された 最終の容器が疑似非対称である（すなわち、頚部がプリズム状又は平たいボディ に対して中心から十分にずれており、おそらく、例えば取っ手が取り付けられて いる）とそれらの問題は全て悪化する。 又、容器ボディの内部にいくつかの環状補強部を組み込むことによって容器ボ ディを一層丈夫にしようとしたときに別の困難に遭遇する。この目的のために行 われる既知の一つの解決策によれば、ボディの一つ又はいくつかの部分が結晶化 される。結晶化された物質は実際には大きな剛性をもつが、結晶化した物質が着 色し、容器に魅力的でない外観をもたらすため、この解決策は実際には効果的で あるとは考えられていない。 上記諸問題は、一回又は数回の吹込み作業を含む方法では等しい頻度で現れる 。 実際に、数回の吹込み作業からなる方法を用いる場合は、一回の吹込み作業か らなる方法を実施する場合に製造される最初のプレフォームに対する最終の容器 の関係に類似する関係を最初のプレフォームに対してもつ中間容器が存在する。 従って、吹込み作業を多数回伴う方法の実施中に製造される中間容器は、実際に は射出ではなくて最初に射出されたプレフォームの押出 しによって得られる特殊なプレフォームと対比できる。 従って、この明細書の以下の部分では、（１）射出によって得られ、一回の吹 込み作業からなり、最終の容器を直接生じる方法で用いられ、あるいは多数回の 吹込み作業からなり、中間容器を生ずる方法で用いられる最初のプレフォーム、 及び（２）数回の吹込み作業からなる方法を実施する場合には中間容器自体を示 すために「プレフォーム」という用語を用いることができる。 上記諸問題は今日まで、肉厚プレフォーム、特に回転によって生ずる円筒形ボ ディを有するものに適用される吹込み技術又は延伸−吹込み技術によって複雑な 形を有する容器の製造の開発を遅らせてきた。 本発明は、上記諸問題を解決し、最終容器が所望の特性、具体的には、形がど うであれ、そのボディ又は周辺の機械的補強部分あるいはその両方のどのような 部分であれ、ほぼ一様な肉厚を有するような諸条件の下でプレフォーム（又は中 間容器）の熱処理を行えるようにする手段（方法及び装置）を提案することを明 確に意図するものである。従って、前記手段は同時に、機械的特性を低下させず に又はこの目的のために使用する装置 のコスト及び複雑さを増大させずに各容器の製造において材料を節約することを 可能にする。 そのために、第１の特徴によれば本発明は、熱可塑性材料で製造されたプレフ ォーム（又は中間容器）が熱処理中に自転しながら加熱炉の内部を移動するフラ スコ又はボトル等の容器の製造中に、特に吹込み又は延伸−吹込みによって実施 される底部を含めたプレフォームのボディを熱処理する方法であって、基本的に 、プレフォームボディ全体を熱可塑性物質の軟化温度より高い温度まで加熱し、 自転しているプレフォームボディの長さの少なくとも一部を炉内部でプレフォー ムがたどる経路の少なくとも一方の側に配置されている加熱部の前と加熱しない 領域又は弱く加熱する領域の前とを交互に移動させ、それによってボディの長さ の少なくとも前記部分の上を延長するプレフォームボディの少なくとも一つの長 手方向部分又はいくつかの周縁方向に分離されている長手方向部分をボディの残 りの温度より高い温度まで加熱し、ボディの優先的に加熱すべき長手方向部分が プレフォームの直線移動運動と回転運動との合成運動中に連続する加熱領域の前 を通り、少し加熱することを要するところの介在している長手方向部分が連続す る加熱しない領域 又は弱く加熱する領域を通るようにし、加熱領域の分離間隔がボディの優先的に 加熱すべき長手方向部分の数並びにプレフォームボディの周辺部の数の関数とし て決定されることを特徴とする方法を提案するものである。 この選択的加熱によりプレフォームの（又は中間容器の）ボディが一つ又は数 個の相対的に高温の長手方向部分を含むようになり、それらの部分は相対的に低 温の介在する長手方向部分と交替し、かつ、例えば吹込み又は延伸吹込みを用い る後続のプレフォームボディ−変形作業中に、前記より高温の長手方向部分は後 者よりも一層容易に変形しやすくなる。従って、相対的に高温の部分は相対的に 低温の部分も伸びることができる。プレフォーム軸線に関してそれらがより低温 の部分が移動する距離よりも半径方向に短い距離にわたって移動するものとする とその高い変形性能のためにそれらは周辺方向により大きく伸びることが可能に なる。従って、それらは相対的に低温の部分に物質を供給することが可能になる 。相対的に低温の部分は一層著しく大きい径方向運動を行う。 プレフォームボディの選択的加熱すなわち区別加熱によって可能となる物質の この分布の差異のために、最終製品は複雑な 形と最初のプレフォームの軸線から最も遠い部分を含めてどのような任意の点に おいてもほぼ一様な肉厚とをもつ容器ボディである。最終の容器が完全に非対称 （頚部がボディに関して横にずれ、つかみ取っ手がある）であるとしても同じ状 況があてはまる。同じ状態がボディの底でも生じる。その底部は、最初のプレフ ォームの軸線から最も遠い部分とそれに最も近い部分との両方において多少とも 一様な厚さをもつことができる。 ボディ壁の厚さは今後は所望の強度に応じて正確に決定でき、現在まで製造さ れた容器の肉厚の一部の過剰な厚さをなくすことによって各容器に必要とする材 料の量が大幅に節約できる。 求められている選択的加熱法は、プレフォーム自体中でまたは加熱手段内で様 々なやり方で実施できる。 プレフォーム自体の領域において適当な手段を用いることによるプレフォーム の選択的加熱に関してかつ物体が炉の内部を移動する熱処理装置の最も広く用い られている構成の視点から次の解決策の一つを考えることができる。 ある長手方向部分が他の部分よりも長く熱放射線にさらされるようにプレフォ ームを不均一な速さで自転させながら炉の内部を移動させる。しかしこの場合も 、実用的な実施は複雑で費 用がかさむようである。 連続的に自転しながら低部の上に載せた各プレフォームに、相対的に低温に保 つべき長手方向部分を保護する適当な遮蔽を取り付ける。しかし、この解決策は 費用がかさみ（送りライン全体にわたって各プレフォームベース用の遮蔽を備え る装置）、かつ非実用的（プレフォームをベースに載せることが遮蔽によって妨 げられることがあり、種々の形や寸法を有する容器を製造するために遮蔽を変更 する必要が存在する）であるようである。 プレフォーム自体の領域に適当な手段、特に上記解決策の一つを用いることに よって選択的加熱を実施することは、ある特定の場合には確かに企図できるが、 プレフォームを周期的に自転させるところの現在設計されている従来のプレフォ ーム移動装置は信頼性が高く完全に満足できるものであるため、この方法の問題 及びコストの点からそのような装置を保持するためにボディの選択的加熱を加熱 装置自体に組み込むことを考えることが好ましい。更に、プレフォームの自転を 連続して行わせることが熱可塑性物質の軟化温度より少なくとも高い値までプレ フォームボディを一様に加熱するのに必要なようである。この 一様な加熱は満足に行うべき吹込み又は延伸吹込みによって以後の容器ボディの 成形作業を行えるようにするための不可欠の要因である。 簡単な説明として、プレフォームの移動する速さ及びプレフォームの回転速度 がほぼ一定であるように、又、加熱領域がほぼ一様な距離だけ相互に離隔される ようにこの方法を実施すると有利である。 具体的には、炉の少なくとも一方の側から始めてプレフォームボディを連続す る加熱領域によって不連続に加熱する手段を設ける。連続加熱領域はプレフォー ムの移動経路に沿って離隔され、上記加熱領域を形成する。具体的には、炉の少 なくとも一方の側にプレフォームの移動経路に沿っていくつかの加熱装置を配置 する。 しかし、加熱装置は実際には標準の長さで市販されている放射管で構成される 。その標準の長さはこの方法を実施するために望ましい加熱長さに正確に一致し ないことがある。希望の長さの管を入手することが困難、実際には不可能なため 、加熱装置を炉の少なくとも一方の側に置き、相互に離隔されたスクリーンをそ れらの装置の前方に、プレフォームの移動経路に沿っ て配置するようにした別の実施例を使用すると有利であることが判明した。 しかし、実施される変形例がどのようなものであっても、加熱装置を上記のよ うに配置することによってプレフォームボディの全加熱強度が低くなり、又は全 体の加熱が不均一になり、あるいはその両方が生じて、それによって熱可塑性材 料の軟化温度に少なくとも等しい一様なボディ温度を維持することが困難になる 。 従って、加熱装置の別の部分を装備することにより、すなわち反射器をプレフ ォームの移動経路の他の側で加熱装置に向き合って配置することによってボディ の所望の選択的加熱を達成することが好ましい。上で強調したように、炉の出力 を改善するように、加熱装置で放出されて連続するボディの間を通った放射線の 一部をプレフォームボディに反射するためにそれらの反射器は従来炉の内部で用 いられている。 従って本発明によれば、プレフォームボディを炉の一方の側から加熱し、炉の 反対側からはプレフォームの移動経路に沿って連続する隔てられた反射領域から 熱放射線が反射される。それらの反射領域が前記領域を構成する。そうすると、 炉の前記 反対側でプレフォームの移動経路に沿って置かれたいくつかの連続する反射器を 設けたり、変形としてほぼ連続する反射器を設け、かつ後者の前方にプレフォー ムの移動経路に沿って相互に離隔されている連続非反射スクリーンを設けること 、並びに別の変形では、ほぼ連続する非反射壁を設け、この壁の前方にプレフォ ームの移動経路に沿って離隔されている連続反射器を配置することが可能になる 。 反射器を配置することを伴う解決策は、加熱装置の配置を含む解決策に組み合 わせることが潜在的に可能であるが、反射器のみを使用すると最適な動作の柔軟 性を生ずるようである。実際に、従来の構成を保持している加熱装置はボディ全 体を加熱するための入射エネルギーを供給するが、反射器のみの適当な構成は、 ボディの求められている長手方向部分のみを加熱装置によって主として生成され る温度より高い値まで過熱することによって選択的に求められる加熱を行う。更 に、連続する非反射壁の前方に置かれた不連続反射器を使用することによって、 いくつかの反射器又は全ての反射器を連続するノッチを含むように適当に形成さ れた板から単純につくることができ、特に容易に取り外し及び交換でき、それに よって各種の容器の製造の ための装置の改造が簡単になるので、実用レベルでは特に有利であることが判明 している。 本発明の方法の別の応用分野では、プレフォームボデーの相互に長手方向に分 離された少なくとも一つの環状部分又はいくつかの環状部分をボディの残りの部 分の温度より低い温度まで加熱する。 この方法によって、プレフォームボディは一つ又は多数の相対的に低温の環状 部分を含む。それらのより低温の環状部分は相対的に高温の環状部分と交替し、 プレフォームの以後の変形中に後者よりも変形することが容易ではない。少なく とも一つの相対的に低温で変形が容易ではない環状部分が存在すると、完成した 容器のボディにボディの残りの部分よりも厚く周辺補強領域又は補強カラーとし て機能する環状部分が与えられる。 有利なことに、自転しつつ加熱炉の内部をプレフォームが移動することを伴う 方法の実施においては、炉の一方の側からプレフォームボデーを加熱し、プレフ ォームの移動方向にほぼ平行に延長し、プレフォームの比較的冷たくすべき少な くとも一つの環状部分の反対側に配置されている、少なくとも一つの非反射帯形 領域の炉の反対側からは熱放射線は反射されず、一方、 プレフォームの移動方向にほぼ平行に延長し、プレフォームの比較的熱くすべき 残りの部分の反対側に配置されている少なくとも一つの帯形反射領域で熱放射線 が反射される。 望ましくない副作用を避けるために非反射領域は入射熱放射線をより多く吸収 すべきである。 第２の特徴によれば、本発明は特に吹込み又は延伸−吹込みによるフラスコ又 はボトル等の容器の製造中に熱可塑性材料で製造されたプレフォームの（又は中 間容器の）ボディを熱処理する炉であって、この炉はプレフォームボディ全体を 熱可塑性物質の軟化温度より高い温度まで加熱するように装備され、プレフォー ムボディの少なくとも一つの長手方向部分又はボディの長さの少なくとも前記部 分の上を延長する周縁方向に分離されているいくつかの長手方向部分をボディの 残りの温度より高い温度まで加熱するために、自転している間にプレフォームが たどる経路の少なくとも一方の側に加熱領域とプレフォームボディの長さの少な くとも一部の反対側に置かれた非加熱領域又は弱加熱領域との交替する装置を含 み、加熱領域の間隔はプレフォームボディの優先的に加熱すべき長手方向部分が 、プレフォームの移動運動及び回転運動の間、連続する加熱領域の前に 配置されるようになり、少なく加熱することの必要な介在する長手方向部分が連 続する非加熱領域又は弱加熱領域の前に配置されるようにし、ボディの優先的に 加熱すべき長手方向部分の数とプレフォームボディの周辺部とに基づいて決定さ れることを主として特徴とする炉を更に提案するものである。 プレフォームの移動する速さ及びプレフォームの自転速度はほぼ一定なので、 加熱領域はほぼ一様な距離だけ離隔することが有利である。 第１の可能な全体的構成によれば、炉は炉の少なくとも一方の側に配置される 不連続加熱装置を含み、それらの不連続加熱装置は前記連続的なかつ隔てられた 加熱領域をプレフォームの移動経路に沿って分離する。この場合には、不連続加 熱装置はプレフォームの移動経路に沿って配置されるいくつかの連続する隔てら れた加熱要素を備えることができる。そのほかに、変形例においては、不連続加 熱手段は連続加熱要素と前記要素の前に配置されてプレフォームの移動経路に沿 って相互に離隔される連続スクリーンとを含む。 実際には好ましい別の可能な全体的構成によれば、炉は、その一方の側に少な くとも一つの加熱要素を含み、その反対側に 入射熱放射線を反射する手段を備える。反射手段は、プレフォームの移動経路に 沿って離隔された連続する反射領域を形成するように配置されて上記加熱領域を 構成する。この場合には、前記反射手段は反対側にプレフォームの移動経路に沿 って離隔されたいくつかの連続する反射器を含む。更に、変形例においては、ほ ぼ連続する反射器と後者の前方に配置されたところのプレフォームの移動経路に 沿って離隔された連続する非反射スクリーンを備える。あるいは、好適な実施例 においては、ほぼ連続する非反射壁と後者の前方に配置されたところのプレフォ ームの移動経路に沿って離隔された連続する反射器とを備える。 この後者の場合には連続するノッチを含み、前記非反射壁の前方に除去可能に 取り付けられるように形成された一枚の板として少なくともいくつかの反射器を 合体できる。この場合には、製造すべき様々な容器に応じて簡単で容易に変更で きる構成が得られる。 特に、非反射壁が入射熱放射線の波長も吸収する場合には過大な過熱を避ける ために非反射壁を冷却すべきである。 動作を柔軟にする実施例では、種々の長さのプレフォームに容易に適合できる ように非反射壁をモジュール形式で構成する と有利である。従って、非反射壁は、内側を向いた表面を黒くし、内部を冷却流 体が都合良く循環するような棒を積み重ねたもので構成される。 上記第２の応用分野で本発明の方法を実施するために、更に具体的には、プレ フォームボディの少なくとも一つの環状部分を又は長手方向に離隔されたいくつ かの環状部分をプレフォームボディの残りの部分の温度より低い温度まで加熱す る手段を炉が含むようにすることが提供される。 好適な実施例においては、炉はプレフォームが自転しながらたどる経路の一方 の側に加熱装置を備え、他方の側に熱放射線を反射しない少なくとも一つの領域 を備えると共に熱放射線を反射する少なくとも一つの領域を備える。前記帯状非 反射領域はプレフォームの移動の向きにほぼ平行に延長し、かつ比較的冷たくす べきプレフォームボディの少なくとも一つの環状部分に向き合って配置される。 熱放射線を反射する帯状反射領域はプレフォームの移動の向きにほぼ平行に延長 し、かつ比較的熱くすべきプレフォームボディの残りに向き合って配置される。 炉の適切な動作を乱すことがあるところの熱放射線の波長のずれに伴う熱放射 線の再放射を避けるために、非反射領域すな わち非反射壁は更に熱放射線吸収性にすることが好ましい。 本発明は、具体的に考察し、非限定的な例としてのみ示すいくつかの実施例に ついての以下の説明を読めば一層良く理解されるであろう。この説明では、添付 図面を参照する。 第１図は現在の技術に従って、連続する二回の吹込み工程又は延伸吹込み工程 あるいはその両方を含む方法の実施中に製造される形状を示す概略図である。 第２Ａ図は熱可塑性物質で製造されたプレフォームのボディの炉の内部での加 熱の基礎をなす一般的原理を示す非常に概略的な断面図である。 第２Ｂ図は現況技術に従って熱処理したプレフォームから製造した容器が有す る欠陥を示す非常に概略的な横断面図である。 第３Ａ図及び第３Ｂ図は夫々本発明の方法の第１の応用分野を示す概略斜視図 及び概略横断面図である。 第４図は第３Ａ図と第３Ｂ図に従ったプレフォームから、本発明に従って熱処 理して製造された容器によって得られる利点を示す非常に概略的な横断面図であ る。 第５図から第９図は夫々プレフォームボディの希望の選択的加熱を可能にする 本発明に従ういくつかの可能な炉の構成を示 す非常に概略的な上面図である。 第１０図及び第１１図は夫々本発明の別の可能な炉構成の概略的上面図及び概 略的正面図である。 第１２図は本発明の方法の別の応用分野を示す概略図である。 第１３図は第１２図の方法の好適な実施例を示す概略的斜視図である。 添付図面を参照して行う以下の詳細な説明は、具体的にはプレフォームの処理 に関連するものであるが、説明する構成は前記第１図における中間容器１₂等の 中間容器にも全く容易に応用できることを理解されたい。 従来のやり方に従ってプレフォームを一様に加熱することによってひき起こさ れる諸困難を克服するために、本発明はプレフォーム１のボディ２全体を熱可塑 性材料の軟化温度より高い温度まで加熱すると共にボディの少なくとも一部をボ ディの残りの部分の温度を超える温度まで加熱する（同時に、もちろん前記材料 の結晶化温度に達しないようにする）。 この方法は、一つの長手方向部分１３（図示の理解を容易にするために第３Ａ 図と第３Ｂ図に灰色の陰影を施して示す）を、又はより低温の部分によって周縁 方向に相互に分離されている いくつかの長手方向部分を更に高い温度まで加熱することからなる。各高温の長 手方向部分１３がボディ２の長さの少なくとも一部にわたって延長し、かつ周縁 部の寸法が完成した容器ボディの周縁部寸法に一致し、かつ完成した容器ボディ の等しい部分から軸線Ａの距離を有する。もちろん、より高温の部分とより低温 の部分とは明確な境界によって分離されているものではない。すなわち、それら 二つの部分の間には温度勾配が存在し、この変化は完成した容器ボディの軸線Ａ と最も離れている部分との間の徐々に増大する距離に完全に一致する。 容器ボディを製造するために、例えば適当な型の内部で吹込み又は延伸吹込み によって再成形することによって、後でプレフォームを再成形するときに、より 高温の長手方向部分１３がより低温の長手方向部分１４よりも容易に再成形でき る。 従ってこの再成形作業中は、相対的に高温の部分１３が相対的に低温の部分１ ４と比較して延伸性能が高くなる。それらの部分が、軸線Ａから部分（矢印１６ ）に対応する距離よりも短い距離（第４図における矢印１５）だけ径方向に動く と、それらの部分のより大きい成形性能によってそれらの部分を周縁方向により 大きく延伸できる。従って、より高温の部分１３が相 対的に低温の部分に物質（矢印１７）を供給できる。より低温の部分はより大き い半径運動を行う。 周縁部に配置されているプレフォーム１のボディ２の種々の長手方向部分の区 別加熱すなわち選択的加熱によって可能になるところの物質のこの異なる分布に より、複雑な形状（例えば、プレフォームボディと完成した容器のボディとを一 緒に横断面図で表した第３図Ｃに示す正方形）と、出発プレフォームの軸線Ａか ら最も遠い部分（ボディに含まれている角度）を含めて、任意の点においてほぼ 一様な壁厚ｅとを具体化できる完成した容器ボディ１０が最終的に製造される。 同じやり方でプレフォームボディを適当に熱処理することによって完全に非対 称的な完成容器（例えばボディに関して横にずれた頚部と取っ手をもつ容器）を 製造できることを理解されたい。 もちろん、熱可塑性物質のこの区別再成形法はボディ単独の横壁に対してのみ に留保されるものではなく、容器の底を成形をするために実行することもでき、 それによって、従来のやり方で製造された容器が熱応力又は機械的応力を受けた ときにそれらの容器の底部に現れる後の変形（異なる収縮）の原因がな くなる。 従って、ボディの任意の点（すなわち、肩、底部及びそれらの間を延長する部 分）における厚さが多少とも一様である容器を製造できるという基本的な利点が 得られる。所望の機械的強度を付与するためにこの厚さは最低限予め定めておく ことができ、従来のやり方で製造した容器のある点における不必要な過大厚さが 解消される。従って、本発明の方法を使用することによって原材料が非常に節約 でき、従って、容器の大量生産のコストが極めて大きく低減できる。 プレフォームボディ中でより高温の長手方向部分１３の製造が可能な、今説明 した実施態様は炉内部を動くプレフォームに加えられる熱処理の現在広く行われ ているやり方を最初から採用することによって、多くのやり方で実行できる。考 察できる原理的な技術的解決策を示す第５図以下には、本発明の理解に必要な炉 の基本的な部品のみを示している（例えば、加熱要素及び必要に応じて反射器） 。 第５図の平面図に概略的に示す第１の可能な解決策は、プレフォームを前方に 動いている間に可変速度で自転させることにある。一つ又はいくつかの所定の長 手方向部分１３が加熱要素 ６の前方を通るときはプレフォームは徐々に回転する（左側のプレフォーム１の 前方の小さい矢印１８で示すように）ので、この部分１３又はそれらの部分１３ が過熱され、一つ又はいくつかの長手方向部分１４（上記部分１３以外の部分） が加熱要素６の前方を通るときはプレフォームはより速く回転する（右側のプレ フォーム１の前方の大きい矢印１９で示すように）ので、この部分１４又はそれ らの部分１４はより少なく加熱される。直径方向に向き合う過熱される部分１３ が偶数個存在するものとすると第２の加熱要素６を炉の反対側に設けることがで きる。 この解決策は、任意の数の過熱される部分１３が製造できるという利点をもつ が、他方、プレフォームを迅速に可変速度で回転させる必要があるという欠点が あり、技術的に製造することが困難でコストがかさみ、かつ、この場合も現在の 装置の望ましくない改造を要する装置である。 プレフォームの移動モードを制御することに基づく前記解決策の代わりにプレ フォームの合成運動、すなわち軸線Ｄに沿う移動及び自転（第６図の矢印２０及 びｆｆ）を保持しながら加熱装置を適切に制御することも可能である。 第６図に示す解決策では、加熱装置は炉の一方の側に配置さ れると共にプレフォームの移動の向きＤに平行に不連続に配置されている加熱要 素６であり、回転する各プレフォーム１が所定の長手方向部分１３を連続する加 熱要素６にさらし、かつ所定の長手方向部分１４を、連続する加熱要素６を分離 する間隙２１にさらすように間隙２１が設けられる。 この装置の正しい動作には、加熱装置の長さｌと、加熱要素を分離する間隙の 値ｄと、プレフォームボディの周縁部の長さとが相互に一致することを要する。 さて、加熱装置は理論的には相互に平行に配列された加熱管で構成される（第１ 図参照）。商業的に広く使用されている管は、限られた数の異なる長さで販売さ れている。これは意図する解決策に適していない可能性のある要因である。所望 の長さをもつ管を特別な数だけ製作することは費用が非常にかかる選択である。 第７図に示す解決策ではこの問題が回避される。連続して次々に置かれた加熱 装置６の従来の構成が保存され、加熱要素の前方にシールド２２が配置される。 それらのシールドは長さがｄ（第６図の距離ｄに対応する）で距離ｌ（第６図の 理論的な長さｌに対応する）だけ離隔されている。 しかし、この解決策も実現が困難に思われる。実際にシール ド２２（例えば金属板製）は加熱要素６に非常に近接して配置される。加熱要素 ６は高い熱エネルギーを発生する。従って、それらのシールドは変形され、それ らを構成している材料が熱によって劣化する可能性がある。更に、熱可塑性物質 の軟化温度より高い温度まで一様に加熱しなければならないプレフォームボディ １の加熱は不均一にしか行えず、ボディの希望の一様な加熱は不確実になる。 第８図から第１０図に示す解決策はそれらの問題を解決するものである。それ らの解決策では加熱装置が、炉の一方の側に配置されている加熱要素６ばかりで なく、炉の反対側に配置されて連続するプレフォームの間を通る熱放射線を炉の 中心へ向かって反射できる反射装置（第１図）も含む。従って、炉の出力は著し く増大する。 従って、第８図に示す全体的な解決策では、熱放射線はプレフォームボディ１ の長手方向部分１３のみが炉のこの側に露出され、炉の反対側では連続して配置 されている加熱要素６がボディ全体を製造する熱可塑性物質を一様に軟化させる ために要する一様な加熱を行うように配置されている領域２３で不連続に反射さ れる。変形例では、反射しない壁３５をそれらの領域 ２３の背後に配置してそれらの領域２３を越えて進む熱放射線の伝播を停止させ る。 実際的な実施例は、炉の内部にしばしば置かれる（第１図参照）連続反射器９ の前方で順次不連続に配置された無反射シールド２４（例えば黒）を一緒に結合 して反射窓２３（第９図）を組み込んだ反射器９を生成するものとすることがで きる。 しかし、無反射シールドは入射熱放射線の全て又は一部を吸収して加熱される ようになり、かつ、それらのシールドは黒体として挙動するので周波数が変化し た放射線をプレフォームへ向かって再放射する。その放射線はプレフォームボデ ィの選択的加熱のためにこの工程を乱す可能性がある。この問題を避けるために シールド２４を冷却しなければならない。 第１０図及び第１１図に示す技術的解決策は上記した別の諸困難から生ずる諸 問題の全てを解決できるようにする。その解決策は第９図に示す解決策を含む。 第１０図に示すように、他の全ての要素は同一で炉の加熱要素６とは反対側に入 射熱放射線を吸収する連続無反射面２５（すなわち、黒体）を設ける。この表面 に反射板２６がプレフォームボディの所定の長手方向部分１３の希望の選択的過 熱が行われるようにして順次配置さ れ、かつ離隔される。 実際には、第１１図に斜視的に示すようにモジュラー壁２７は棒２８を積み重 ねることによって形成される。棒２８は炉の中心へ向かう黒くなった面２９（す なわち無反射吸収面）を有する。面２９の群全体が前記表面２５を形成する。棒 ２８は長手方向穴３０を有し、それらの穴の端部が冷却流体（すなわち水）循環 ループ３１に連結される。 反射板２６が、ノッチを切り込んだ単一金属部品３２の一体部分を形成するこ とができる。第１１図において入射熱放射線は矢印３３で示されており、板２６ によって反射された熱放射線は破線の矢印３４で示されている。 この装置は、装置の確実な動作を行えるようにすることに加えて使用の融通性 をもたらし、棒２８の数を変え部品３２を置き換えることによって装置を迅速か つ容易に調整してプレフォームの寸法の変化と各プレフォームボディの過熱され る長手方向部分の数の変化とに対処できる。 前記装置に組み合わせてプレフォーム１のボディ２の少なくとも一つの環状部 分３６又は相互に長手方向に分離されているいくつかの環状部分を、ボディの残 りの部分の温度より低い温 度にし、かつこの場合も又、熱可塑性物質の軟化温度より高い温度を保つように する。より低温の環状部分３６が灰色陰影で示されている、第１２図に示すよう に、ボディーの残りの部分の肉厚より著しく厚い周辺領域３９が再成形（吹込み 又は延伸−吹込み）の後で得られた完成容器３８のボディ３７の対応する場所に 生ずる。 ボディの残りの部分の温度より低い温度の環状部分３６の形成は、実際には炉 の一方の側に配置されている加熱管の慎重な配置だけによって行うことはできな い。その理由は、熱放射線が無指向性で伝播し、かつ隣接する２本の管から出た 放射線が重なり合うためである。その結果、希望の目的を達成するために、動い ているプレフォームボディに向き合って適当に構成されている反射領域と無反射 領域とから生ずるボディの加熱を変動させることによってこの場合も利益が得ら れる。 そのために、第１３図に示すように加熱装置（第１３図に示さず）に向き合っ てパネル４０（もしくは複数のパネルあるいは類似物）が配置される。このパネ ルにおける炉の内部に向いた面は、垂直方向に関して水平帯の交番するパターン に分割される。水平の帯は、プレフォームボディ２の相対的に高温にな る領域に向き合って設定された反射性帯４１、又はプレフォームボディ２の相対 的に低温になる領域３６に向き合って設定された無反射性帯４２である。 無反射領域は、再放射を避けるために入射熱放射線を吸収することが好ましい 。 プレフォームボディの長手方向部分と環状部分とを組み合わせて加熱すること によって、容器を一層容易につかめるようにする機械的補強部として作用する一 つ又はいくつかの一層厚い周辺領域を除き比較的一様な厚さの壁をもつ特に複雑 な形状（特に非対称）が製造できる。 更に、何回かの連続吹込み作業又は延伸−吹込み作業あるいはその両方を含む 方法は、プレフォーム又は中間容器あるいはその両方の、長手方向部分又は環状 部分あるいはその両方の処理を含む数多くの用途に特に良く適していることを理 解されたい。実際に、長手方向部分と環状部分とを組み合わせた加熱は、 プレフォーム単独に（上記のように）、 中間容器のみに対して、 プレフォームと中間容器に対して 行うことができる。 プレフォームのみの長手方向部分を加熱すること、及び中間容器のみの環状部 分を加熱すること、又は中間部分のみの長手方向部分を加熱すること、及びプレ フォームの環状部分のみを加熱することも可能である。 同様に、熱処理の組合せを希望しない場合は、プレフォームのみの、又は中間 容器のみの長手方向（又は環状）部分を加熱することもできる。あるいは、プレ フォームの長手方向（又は環状）部分を加熱し、その後で中間容器のそれらの同 じ部分を再度加熱することもできる。 従って、本発明の方法は非常に高い実施の融通性を与える。 本発明は実施例及び特に考察した適用例に限定されるものではなく、反対に全 ての変形例を包含することが以上の説明から明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラ・バール，ポール フランス国、エフ―76053・ル・アーブ ル・セデクス、ボワ・ポスタル・204、リ ュ・ドユ・ポン・シジエム、55、シデル気 付

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱可塑性材料で製造されたプレフォーム又は中間容器が熱処理中に自転しな がら加熱炉の内部を移動するところの特に吹込み又は延伸−吹込みによって実施 されるフラスコ又はボトル等の容器の製造中に底部を含めたプレフォームのボデ ィ又は中間容器のボディを熱処理する方法であって、プレフォームボディ全体を 熱可塑性物質の軟化温度より高い温度まで加熱し、自転しているプレフォームボ ディの長さの少なくとも一部を炉内部でプレフォームがたどる経路の少なくとも 一方の側に配置されている加熱部の前と非加熱領域又は弱加熱領域の前とを交互 に移動させ、それによってボディの長さの少なくとも前記部分の上を延長するプ レフォームボディの少なくとも一つの長手方向部分又はいくつかの周縁方向に分 離されている長手方向部分をボディの残りの温度より高い温度まで加熱し、ボデ ィの優先的に加熱すべき長手方向部分がプレフォームの直線移動運動と回転運動 との合成運動中、連続する加熱領域の前に来るように配置され、少し加熱するこ とを要するところの介在している長手方向部分が連続する非加熱領域又は弱加熱 領域の前に来て配 置されるようにし、加熱領域の間隔は、ボディの優先的に加熱すべき長手方向部 分の数及びプレフォームボディの周辺部の数に基づいて決定され、 その構成によって、一つ又はいくつかの相対的に高温の長手方向部分がプレフ ォーム又は中間容器のボディの内部で生成され、それらの部分は長手方向部分の 間に介在する相対的に低温の部分と交替し、かつプレフォームボディの以後の再 成形中に前記より低温の長手方向部分よりも一層容易に再成形でき、それによっ て複雑な形の（円筒形ではなく、回転によって形成されない）ボディを有し、か つ全ての点にほぼ一様な肉厚を有する容器を製造することを可能にする方法。 ２．プレフォームの移動する速さ及びプレフォームの自転速度がほぼ一定であり 、加熱領域がほぼ一様な距離だけ離隔されている請求の範囲第１項に記載の方法 。 ３．炉の少なくとも一方の側からプレフォームボディを、プレフォームの移動経 路に沿って離隔されると共に上記加熱領域を形成する連続する加熱領域によって 不連続に加熱する請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ４．プレフォームの移動経路に沿って相互に離隔されたいくつ かの連続加熱装置が炉の少なくとも一方の側に配置される請求の範囲第３項に記 載の方法。 ５．連続加熱装置が炉の少なくとも一方の側に配置され、プレフォームの移動経 路に沿って相互に離隔された連続シールドが前記加熱装置の前方に配置される請 求の範囲第４項に記載の方法。 ６．プレフォームボディを炉の一方の側から加熱し、炉の反対側からはプレフォ ームの移動経路に沿って相互に離隔された連続する反射領域から熱放射線が反射 され、それらの反射領域が前記加熱領域を構成する請求の範囲第１項から第５項 のいずれか一項に記載の方法。 ７．プレフォームの移動経路に沿って離隔されたいくつかの連続する反射器が炉 の前記反対側に配置される請求の範囲第６項に記載の方法。 ８．炉の前記反対側にほぼ連続する反射器が配置されると共に、プレフォームの 移動経路に沿って離隔されている連続無反射スクリーンが前記反射器の前方に設 けられる請求の範囲第６項に記載の方法。 ９．炉の前記反対側にほぼ連続する無反射壁が配置され、この 壁の前方にプレフォームの移動経路に沿って離隔されている連続反射器が配置さ れる請求の範囲第６項に記載の方法。 １０．プレフォームボディ又は中間容器の長手方向に分離された少なくとも一つ の環状部分又はいくつかの環状部分をボディの残りの部分の温度より低い温度ま で加熱し、それによってプレフォームボディ又は中間容器の内部に一つ又はいく つかの相対的に低温の環状部分を形成し、それらのより低温の環状部分が相対的 に高温の環状部分と交替し、以後の再成形中は低温の環状部分がより高温の環状 部分よりも再成形が困難であり、それによって厚さを増した周辺補強領域を含む ボディを有する容器を製造することが可能になる請求の範囲第１項に記載の方法 。 １１．プレフォームが自転しながら炉の内部を移動し、プレフォームボディを炉 の一方の側から加熱し、炉の反対側では、プレフォームの方向にほぼ平行に延長 し、かつプレフォームボディの比較的低い程度に加熱すべき少なくとも一つの環 状部分の反対側に配置されている少なくとも一つの無反射帯形領域には熱放射線 は反射されず、一方、プレフォームの移動方向にほぼ平行に延長し、プレフォー ムの比較的高い程度に加熱すべき残りの部分の反対側に配置されている少なくと も一つの帯形反射 領域では熱放射線が反射される請求の範囲第１０項に記載の方法。 １２．無反射領域が入射熱放射線を吸収する請求の範囲第６項、第７項、第８項 、第９項及び第１１項に記載の方法。 １３．請求の範囲第１項から第１２項のいずれか一項に記載のプレフォームボデ ィ又は中間容器あるいはその両方を熱処理することを含む少なくとも一つの操作 を含む、熱可塑性材料で製造されたプレフォーム又は中間容器からフラスコ又は ボトル等の容器を製造する方法。 １４．特に吹込み又は延伸−吹込みによるフラスコ又はボトル等の容器の製造中 に熱可塑性材料で製造されたプレフォームの又は中間容器のボディを熱処理する ための炉であって、この炉がプレフォームボディ全体を熱可塑性物質の軟化温度 より高い温度まで加熱するように構成され、プレフォームボディの少なくとも一 つの長手方向部分又はボディの長さの少なくとも前記部分の上を延長する周縁方 向に分離されているいくつかの長手方向部分をボディの残りの温度より高い温度 まで加熱するために、自転している間にプレフォームがたどる経路の少なくとも 一方の側に加熱領域とプレフォームボディの長さの少なくとも 一部の反対側に置かれた非加熱領域又は弱加熱領域の交替する装置を含み、加熱 領域の間隔は、プレフォームボディの優先的に加熱すべき長手方向部分がプレフ ォームの移動運動と回転運動との間に連続する加熱領域の前に配置され、弱く加 熱することの必要な介在する長手方向部分が連続する非加熱領域又は弱加熱領域 の前に配置されるように、ボディの優先的に加熱すべき長手方向部分の数とプレ フォームボディの周辺部とに基づいて決定されるところの熱可塑性材料で製造さ れたプレフォーム又は中間容器のボディを熱処理する炉。 １５．プレフォームの移動する速さ及びプレフォームの自転速度がほぼ一定で加 熱領域はほぼ一様な距離だけ離隔される請求の範囲第１４項に記載の炉。 １６．炉が、プレフォームの移動経路に沿って離隔された前記連続する加熱領域 の範囲を定めるように、炉の少なくとも一方の側に配置された不連続な加熱装置 を備える請求の範囲第１４項又は第１５項に記載の炉。 １７．前記不連続加熱装置がプレフォームの移動経路に沿って離隔されているい くつかの連続する加熱要素を備える請求の範囲第１６項に記載の炉。 １８．前記不連続加熱装置が、連続加熱要素と、前記要素の前に配置されると共 にプレフォームの移動経路に沿って離隔される連続スクリーンとを備えることを 特徴とする請求の範囲第１６項に記載の炉。 １９．前記炉が、その一方の側に少なくとも一つの加熱装置を含み、その反対側 に入射熱放射線を反射する手段を備え、この反射手段がプレフォームの移動経路 に沿って離隔された連続する反射領域を形成するように配置されて上記加熱領域 を構成する請求の範囲第１４項から第１８項のいずれか一項に記載の炉。 ２０．前記反射手段が、反対側にプレフォームの移動経路に沿って離隔されたい くつかの連続する反射器を備える請求の範囲第１９項に記載の炉。 ２１．前記反射手段が、前記反対側にほぼ連続する反射器と、前記反射器の前方 に配置されてプレフォームの移動経路に沿って離隔された連続する無反射スクリ ーンとを備える請求の範囲第１９項に記載の炉。 ２２．前記反射手段が、前記反対側にほぼ連続する無反射壁と、前記壁の前方に 配置されてプレフォームの移動経路に沿って離隔された連続する反射器とを備え る請求の範囲第１９項に記載 の炉。 ２３．連続するノッチを含み、前記無反射壁の前方に除去可能に取り付けられた 少なくとも一枚の板上で少なくともいくつかの反射器が合体される請求の範囲第 ２２項に記載の炉。 ２４．前記無反射壁が冷却される請求の範囲第２２項又は第２３項に記載の炉。 ２５．前記無反射壁が棒を積み重ねたもので構成されており、それらの棒の面は 炉の内側に向いて黒くなり、その内部を冷却流体が循環する請求の範囲第２２項 から第２４項のいずれか一項に記載の炉。 ２６．前記炉が、プレフォームボディの少なくとも一つの環状部分を又は長手方 向に相互に離隔されたいくつかの環状部分をプレフォームボディの残りの温度よ り低い温度まで加熱する手段を備える請求の範囲第１４項に記載の炉。 ２７．前記炉は、プレフォームが自転しながらたどる経路の一方の側に加熱装置 を含み、反対側に熱放射線を反射しない少なくとも一つの領域を備え、前記無反 射領域は帯形をしており、プレフォームの移動する向きにほぼ平行に延長し、か つ比較的低い程度に加熱すべきプレフォームボディの少なくとも一つの 環状部分の反対側に配置され、前記炉が、熱放射線を反射する少なくとも一つの 領域を含み、前記反射領域が帯形をしており、プレフォームの移動する向きにほ ぼ平行に延長し、かつ比較的高い程度に加熱すべきプレフォームボディの残りの 部分の反対側に配置される請求の範囲第２６項に記載の炉。 ２８．更に、前記無反射領域又は無反射壁が入射熱放射線を吸収する請求の範囲 第１９項、第２０項、第２１項、第２２項、第２３項、第２４項、第２５項及び 第２７項に記載の炉。 ２９．請求の範囲第１４項から第２８項のいずれか一項に記載の熱可塑性材料で 製造されたプレフォーム又は中間容器のボディを熱処理するための少なくとも一 つの炉を備えるプレフォームから又は中間容器からフラスコ又はボトル等の容器 を製造する装置。