JPS61295488A - 熱成形用の熱処理用熱可塑性シ−ト物質 - Google Patents

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】 本発明は、シート物質を熱処理する装置及び方法に関す
るものであって、更に詳細には（それだけに限定するわ
けではなが）、熱成形プロセスにおいて爾後の作業に適
した状態とさせるシート物質の熱処理を行う装置及び方
法に関するものである。本発明は、又、熱可塑性シート
物質用のこの様な熱処理装置を具備する熱成形システム
乃至方式に関するものである。

熱成形プロセスは、長尺シート状の熱可塑性供給材料物
質を３次元的形状をした物体に変換させる為に使用され
ている。

例えば飲料用カップを形成する為にポリプロピレン（そ
の耐熱特性に注意すべきである）の様なシート物質を熱
成形する試みは、特に満足のいく結果が得られていない
。比較的に劣った結果が得られていることは、その多く
の部分が、材料が熱成形装置へ通過する加熱装置内にお
いて該物質の加熱の適切な一様性を欠如することに原因
がある。

この熱的な不均一性は、２つの大きなファクタに起因す
るものであり、即ち（１）加熱の本質的な非一様性、及
び（２）熱成形装置へ与える為に加熱装置を介してシー
ト物質を搬送する装置内に設けられているグリップ手段
によって発生されるシート物質の側部余白部の熱的マス
キング及び機械的歪。

である。

従来の熱成形操作において使用される如く、この種類の
典型的な加熱装置は、赤外線加熱装置を有しており、そ
の中で、シート物質は赤外線照射に露呈されていた。然
し乍ら、この様な手段による加熱の適切な制御を達成す
る為に、比較的高価で複雑な制御装置が必要とされてお
り、その場合においても、適切な熱的均一性が常に確保
されるわけではない。

本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き従来ぎ技術の欠点を解消し、熱成形装置へ加熱
した熱可塑性シート物質を供給するのに適した加熱装置
及び方法を提供することを目的とする。

本発明のシート物質用の加熱装置は、前記シート物質を
貫通して通過させる為の入口開口と出口開口とを持った
熱的に絶縁された包囲体、前記包囲体内に設けられてお
り前記開口間を通過させる為に前記シートを支持する支
持手段、前記包囲体内に設けられており前記シート物質
の実質的に幅を横断して前記シート物質へ高温ガスを供
給すべく配設されている可動ガス供給手段、各往復運動
の期間中に分配器が本装置内の前記シート物質の実質的
な長さを被覆する様に前記シート物質の長手方向前後に
前記供給手段を往復移動させるべく配設された駆動手段
、前記シートに対して前記供給手段によって供給された
高温ガスを受け取り且つそれを前記供給手段へ再循環さ
せるべく配設された送風器を具備する管路手段、前記供
給手段の前に前記再循環するガスを加熱する為に前記管
路手段と熱的に関連されている加熱手段、を有している
。更に詳細には、且つ実施例においては、該加熱装置が
、 （ａ）熱的に絶縁された加熱室でその中に長尺の加熱チ
ャンネルを画定しておりそのチャンネルの長さを介して
前記シート物質が間欠的に移動される加熱室、 （ｂ）間欠的に駆動されるベルトコンベヤでその上部ベ
ルト部分は前記加熱チャンネルを介して長手方向に延在
しておりそのベルト部分は前記加熱チャンネルを介して
移動する前記シート物質をその上に受け且つ自由に支持
する様に配設されているベルトコンベヤ。

（Ｃ）前記コンベヤの前記上部ベルト部分の上方で前記
加熱チャンネル内に配設されている往復移動自在の高温
ガス分配器であってそれから垂下しており前記上部ベル
ト部分に向かって下方向へ高温ガスを射出させるべく指
向された複数個のガスオリフィスを持った高温ガス分配
器、 （ｄ）前記高温ガス分配器に接続されている高温ガス供
給源であって前記シート物質が前記加熱チャンネルを介
して移動する際に前記オリフィスを介して前記シート物
質へ分配させる為に前記ガス分配器へ所定温度で高温ガ
スを供給すべく配設された高温ガス供給源、 （ｅ）前記コンベヤの前記上部ベルト部の上方で且つ前
記加熱チャンネルを介しての前記シート物質の移動の長
手方向に往復運動させる為に前記往復移動自在のガス分
配器を支持する支持手段、（ｆ）前記ガス分配器と結合
された駆動手段であって前記加熱室に存在する前記シー
ト物質がその平面区域に渡って実質的に一様な温度を持
つ様に前記シート物質のインデックス運動と関連する移
動の周波数及び振幅で前記分配器を往復移動させるべく
配設された駆動手段、 を有することが可能である。

好適には、上述した（ａ）乃至（ｆ）の特徴は更に以下
の如き特定の構成を有することが可能である。

（１）この様なガスオリフィスの各々は、前記コンベヤ
の前記上部ベルト部の実質的に全幅を横断方向に横切っ
て延在しており、該ノズルは前記シート物質の移動方向
の長手方向に一様に離隔されており且つそれを介して前
記シート物質上方に高温ガスが流れることの可能な実質
的な断面積の横断方向に延在する底部開放チャンネルに
よって離隔されている。

（２）前記ガス分配器は、横断方向に離隔されており枢
支された平行リンクの対によって上方から両側に憑架さ
れており且つ前記駆動手段と駆動結合されているこの様
な一対のリンクによって往復運動される。

（３）前記絶縁された加熱室は、前記加熱チャンネル上
方の前記高温ガス供給源を収納しており、前記ガス供給
源は、前記分配器の前記ガス供給源と相対的な往復運動
を可能とさせる為に可撓ダクトを介して前記ガス分配器
に接続されている。

（４）前記高温ガス供給源は、ガス加熱手段を具備する
と共に、前記加熱手段を介して空気を前記分配器へ再循
環させる送風器を具備している。

（５）前記ガス分配器は、前記可撓ダクトを介して前記
ガス供給源の出口と接続する上方へ延在する入口部を持
っており、且つ前記高温ガス供給源は水平に配設され螺
旋状に配列されたガス流ダクトシステムを具備しており
、該システムは前記可撓ダクトから延在しており且つ２
つの加熱ユニットを直列流れ配列状態に内蔵しており、
該ユニットは前記分配器入口部の両側に横断方向に配設
されており、且つ前記ガス加熱手段と、前記加熱ユニッ
トの前方に配設された前記送風器と、前記可撓ダクトと
、前記分配器入口部とを構成している。

（６）前記加熱ユニットは電気抵抗加熱ユニットである
。

（７）本加熱装置は前記コンベヤの前記上部ベルト部の
平面において又はその近傍で上部部分と下部部分とに分
割されており、且つその様に形成された上部部分は前記
下部部分の隣接する長手方向エツジ部上にその１つの長
手方向エツジ部を回動自在に装着されており、従ｐて前
記上部部分は回動的に上昇させることが可能であり且つ
その際に前記コンベヤの上部ベルト部及びその上のシー
ト物質を露出させる。

（８）この様な加熱装置を２個以上端部同士を対面させ
てタンデム配列に配設して単一の多段加熱処理炉を形成
し、それを介して好適には単一のコンベヤが延在して夫
々の加熱装置の夫々のコンベヤを構成している。

本発明は、又、熱可塑性シート物質から３次元形状の物
体を形成する為のシステム即ち方式を提供しており、該
システムは、熱成形装置の前でその上流に、本発明に基
づく少なくとも１個の加熱装置を有しており、該熱成形
装置に供給する為の準備として供給材料物質を一様に加
熱する。

本発明は、更に、熱可塑性シート物質から３次元形状を
した物体を熱成形するプロセス即ち方法を提供するもの
であって、 （ａ）加熱ゾーンを介して供給源が前記熱成形装置へ前
記シート物質を間欠的に搬送し、（ｂ）前記ゾーンにお
いて前記シート物質を加熱して前記熱成形装置における
熱成形プロセスの性能に適した温度で前記シート物質を
前記熱成形装置へ搬送し、 前記方法において、ステップ（ａ）ではそれに沿って且
つその上方に前記シート物質が自由に延在する移動する
コンベヤベルト部分によって前記加熱ゾーンを介して移
動させる為に前記シート物質を支持し、 ステップ（ｂ）では前記シート物質の上方で且つその運
動方向の長手方向に往復運動されるガス分配器によって
発生される高温ガスの流れを前記シート物質の上部表面
に対して指向させることによって前記シート物質を加熱
する。

上記各ステップを有するものである。

以下、添付の図面を参考に１本発明の具体的実施の態様
に付いて詳細に説明する。

先ず、第１図、第２図、第６図及び第７図を参照すると
、そこに示されている熱成形システムは。

左側から右側へ進んで、以下のユニットを有している。

（ａ）例えば、多層のポリプロピレンをベースとした１
、８ｍｍの厚さのシート物質である長尺のシート供給材
料物質１４の供給ロール１２を担持する供給材料供給ユ
ニット１０゜ （ｂ）該シート物質が前記ロール１２から貫通して供給
される赤外線予熱炉１６゜ （ｃ）前記予熱炉から前記シート物質が供給される３つ
組モジュール主加熱炉１８゜ （ｄ）前記シート物質が前記主加熱炉から搬送されてく
る熱成形装置２０゜ 夫々のユニットは図示した如く適宜のフレーム２２−２
８上に担持されている。

主加熱炉１８は、（前記主コンベヤとして）ベルトコン
ベヤ組立体３０を組み込んでおり、それはＰＴＦＥコー
ティングした織ったファイバガラス構成の連続的なベル
ト３１を持っており、その上方走行部及び下方走行部３
２．３４は、該炉の外側でその両端に配設されているロ
ーラ３６．３８の間に水平方向に伸長されている。熱成
形装置２０は、（前記二次的コンベヤとして）歯チェー
ンコンベヤ組立体４０を組み込んでおり、その２つの横
断方向に離隔した歯チェーンは端部スプロケット４４．
４６の間及び引張スプロケット４８の周りに延在してい
る。

該２つのコンベヤは、夫々のコンベヤ組立体３０及び４
０のプーリ５２．５４と係合する第１駆動ベルト５０に
よって、機械的に結合されており、従って同期されてい
る。それらは、別のプーリ６０と係合するベルト５８を
介してギヤ付きモータユニット５６によって駆動される
。プーリ６０はコンベヤ組立体４０の駆動シャフト６１
に装着されており、又チェーン４２用のプーリ５４及び
端部スプロケット４６もこのシャフトに装着されている
。モータユニット５６は間欠的に動作すべく制御され、
その際にシート物質は熱成形装置２０へ向かって所定量
前進される。

本システムの動作において、長尺の供給材料シート物質
１４が供給ロール１２から間欠的に引出され、且つ予熱
炉１６を介して供給される。そこから、それは主コンベ
ヤ組立体３０の上方走行部３２上に進行し、その際に自
由に支持され一方主炉１８を介して略水平に且つその長
手方向に延在する加熱チャンネル６２に沿って移動する
。コンベヤ組立体３ｏはシート物質との関係においては
実質的に受動的である。即ち、それはシート物質に対し
て支持する機能を行うがそれに対しては前進駆動を全く
与えることが無いか又は殆ど与えることはない。

加熱したシート物質は、炉１８の出口端６４において熱
成形装置２０の歯付きチェーンコンベヤ組立体４０へ搬
送される。そのコンベヤの夫々の歯付きチェーン４２の
歯は、シート物質の夫々の側部余白部をインデント乃至
は入り込み、従ってシート物質を前方へ積極的に推進さ
せ、垂直に往復移動自在の圧力成形プレス（不図示）の
工具６６の中に、それを介して、且つそれを越えて移動
させる。該プレスは上部及び下部プラテン１５２゜１５
４を持っており、且つ熱成形装置２０の一部を構成して
いる。従って、シート物質はその後方に予熱炉及び主炉
を介して供給ロールから他の供給材料シート物質を積極
的に引出す。該プレス及びそのプラテン１５２．１５４
は従来公知でありその詳細な説明は割愛する。モータユ
ニット５６が制御されて、該プレスと同期して動作し、
従ってシート物質は該プレスの成形行程中は静止してい
るが、該プレスが開放される毎に所定の距離だけインデ
ックスされて前進される。

主加熱炉１８は、タンデム配列に端部同士は対面させて
配設された３個の同様な炉モジュール６８．７ｏ、７２
を有している。これらのモジュールの下部は加熱チャン
ネル６２を包囲すると共に画定し、それを介して主コン
ベヤ組立体３０が延在している。

その様な炉モジュールの１つ７２（熱成形装置の最も近
くに配設されているもの）に付いて第３図乃至第５図を
参照して説明する。然し乍ら、理解すべきことであるが
、他の２つのモジュールはそれらの配列及び構成がこれ
から説明するものと大略同様である。

炉モジュール７２は、熱的に絶縁された加熱室７４を有
しており、それはシートメタルで被覆され熱的に絶縁性
の側壁７６、端部壁７８、屋根８０、ベース８２を有し
ている。端部壁は適宜の入口及び出口用の開口が組み込
まれており、それらを介してベルト３１の上方走行部３
２が通過する。

側壁及び端部壁はそれらの下部部分で水平に分割されて
、上部部分８４及び下部部分９０と共にモジュールを形
成している。上部部分８４は、回動シャフト８８上に蝶
番ブラケット８６によって回動自在に担持されており、
該シャフト自身はモジュールフレーム２８上の該モジュ
ールの下部部分９０に沿って担持されている。従って、
該モジュールの上部部分８４は回動シャフト８８の周り
を第４図に示される如く時計方向に揺動させ１通常加熱
チャンネル６２内に隠されているもの、特にベルト走行
部３２及びその上に存在するシート物質を露出させるこ
とが可能である。

主コンベヤ組立体３０の上方走行部３２は加熱室の絶縁
されたベース８２の上方に配設されており、且つ両者間
に小さな膨張間隙を有するステンレスチールプレートに
よって平坦ベッド９２上に支持されている。下方走行部
３４はそのベースの下方に延在しており、従って前記加
熱チャンネル及び加熱室内に包囲されてはいない。

加熱チャンネル６２内で上方走行部３２の上方に、図面
に示した形状を持った高温空気分配器９４が配設されて
いる。その分配器は、反転され非対称の漏斗９６を有し
ており、その底部端部はノズルトレイ９８によって閉塞
されており、該トレイのベース内には複数個の横断方向
に延在し垂下するノズル１００が形成されており、該ノ
ズルは上方走行部３２の移動方向に沿って等間隔で離隔
されている。ノズル１００間のチャンネル１０１は、以
下に説明する如く、シート物質の上表面に沿って横断方
向に流九るべくオリフィスノズルからの高温空気に対し
て実質的な面積を与えている。

シートの幅に渡って空気流が速度が実質的に一定である
ことを確保することによって、一様な加熱に貢献し、そ
れは炉１８の特に好適な特徴である。

ノズルトレイは該トレイ内に螺子込まれ且つ該漏斗内の
垂直スロット１５６を介して延在するボルト１５５によ
って漏斗９６に固定されている。

該分配器は、横断方向に離隔されており平行なリンク１
０８．１１０の対によって、加熱室の側壁７６上に装着
された軸受１０６内に担持されている２本の横断方向シ
ャフト１０２．１０４からｊ懸架されており、該リンク
は夫々のシャフトに固定されている。該リンクは夫々の
自由端で分配器漏斗９６の夫々の側部に回動自在に固定
さおでおり、その態様は、該分配器はコンベヤ組立体３
゜上の供給材料物質の運動方向に前後方向に往復運動さ
れることが可能であり・、且つノズルトレイはシート物
質と常に平行な配向で位置しており、ノズルはシート物
質の上表面上方に実質的に一定の小さな間隔だけ離隔さ
れている。

前記横断方向シャフトの１つ１０４は、加熱室の１つの
側壁７６を介して担持されており、且つその外部におい
て、トルクアーム１１２、接続ロッド１１４、クランク
ビン及びディスク１１６によって１分配器駆動モータ１
１８へ結合されている。従って、その駆動モータの回転
は、分配器９４を加熱チャンネル内において往復運動さ
せる。

この様な往復運動の速度及び範囲の調節は、駆動モータ
の速度及び前記クランクディスク１１６上・ノ】クラン
クピンの半径方向位置を調節することによって達成され
る。ノズル１００のシート物質上方の高さも調節用スロ
ット１５６によって独立的に調節することが可能である
。

加熱室７４もその内部で加熱チャンネル６２の上方に、
大略１２０で示した高温空気源を有している。その高温
空気源は、加熱室の上流端（供給材料物質が主コンベヤ
組立体３０上を搬送される方向の意味における「上流」
）に、区画室］２２を有しており、その中には高温空気
を再循環させる為の遠心送風器１２４が配設されており
、且つそれは送風器モータ１２６から垂下しており且つ
それによって駆動される。そのモータは加熱室の外部に
配設されており且つ支持プレート１２８の上に担持され
ている。

前記空気数り込み区画室１２２から通ずる出口通路１３
２は、入口通路１３４と連通しており。

それは、室７４の屋根８０直下に大略位置されている水
平に配設されており螺旋状に配列されているダクトシス
テム１３８を介して、高温空気分配器９４の前記反転さ
せた漏斗９６の上方に延在するステム部１３６内に開放
している。該ダクトシステムは、分配器９４の直立する
ステム部１３６の両側に夫々配設されている第１及び第
２電気抵抗加熱ユニット１４０．１４２　（電気抵抗要
素１４３を組み込んである）５分配器ステム部１３６の
下流（シート１４の移動に関して）に配設されており且
つ前記加熱ユニットを相互接続させているＵ形状ダクト
１４４、分配器ステム部１３６の上流に配設されており
且つ第２加熱ユニツト１４２を水平に整合させた可撓ダ
クト１４８を介して分配器９４の入口通路１３４と相互
接続させているＵ形状ダクト１４６．を有している。そ
の可撓ダクトは、固定した高温空気供給源と相対的に分
配器９４の所望の往復運動を可能とさせる。

調節可能のブリード弁１５０が、冷却期間中、又は揮発
性のガスを排気する必要がある場合に、螺旋状ダクト配
列から高温空気を排出させる為に設けられている。

上述したモジュール７２の動作において、加熱ユニット
１４０，１４２の加熱要素１４３によって加熱された空
気は閉じた回路の周りのモジュール内に循環され、該回
路は、直列して、送風器区画室１２２及びその送風器１
２４、出口通路１３２、ダクトシステム１３８（加熱ユ
ニットを包含する）、入口通路１３４、ノズル１００を
具備した分配器９４．加熱チャンネル６２、次いで送風
器区画室１２２へと戻るべく構成されている。

ノズル１００から加熱チャンネル６２へ通過する場合、
高温空気はシート物質の上表面に沿って流れ、従ってシ
ート物質を所望の一様な温度へ加熱させる。シート物質
に渡ってのガスの流れは（前述した如く）チャンネル１
０１によりモジュールの主に横断方向であるが、分配器
の端部においては、モジュールの上流及び下流方向への
幾分かの空気流が発生する。ノズルトレイの底部から離
れて移動すると、高温空気は、分配器の側部とモジュー
ル７２の隣接する側壁との間に常に存在する実質的な間
隙を介して送風器１２４へ帰還する。

注意すべきことであるが、加熱チャンネル６２の長手方
向寸法は５６インチ（１４３，２４ｃｍ）であり、分配
器の対応する寸法は４８インチ（１２１゜９２ｃｍ）で
ある。分配器の往復運動の振幅は２．５インチ（６，３
７ｃｍ）であり、従って分配器の長手方向寸法はモジュ
ールのそれとの関係においてかなりなものであり、且つ
その往復運動の間、分配器はモジュール内のシート物質
の大部分を被覆する。

加熱チャンネル６２及び分配器９４の横断方向の平面寸
法は夫々２４インチ（６０，９６ｃｍ、）及び１６イン
チ（４０，６４ｃｍ）である。ノズル１００は個別的に
分配器の全幅を占有しており、典型的なシート物質の幅
である１５．５インチ（３９，３７ｃｍ）の場合、シー
ト物質の側部を越えて延在する。

従って、その往復運動の間、分配器９４は炉内のシート
物質の実質的な部分を該炉の全幅に渡って被覆する。更
に、その往復運動は、シート物質のインデックス移動と
意図的に不整合とされており、典型的には、その往復運
動周波数は毎分６す４’−′、Ｉルである一方、シート
物質は毎分・１５回の割り合いで、毎回４インチ（１０
，１６ｃｍ）に渡って前方にインデックスされる。これ
らの特徴が結合されて、シート物質が該モジュールから
排出されるときに高度の温度一様性が確保され、熱成形
操作によって必要とされるシートの少なくとも有用幅の
全体に渡って所望温度の±１．５℃以内の精度が可能で
あることが判明した。シート温度自身は、加熱要素１４
３の電気的付勢の適宜の制御によって及び／又はシート
物質と関連するノズルトレイ９８の高さの調節によって
、必要に応じて、調節することが可能である。典型的に
、ノズル１００はシート物質上方に０．４乃至０．８イ
ンチ（１０，１６乃至２０．３２ｍｍ）、例えば０．５
インチ（１２，７ｍｍ）　、離隔されている。

前述した如く、各モジュール内において、高温空気は完
全に閉じた回路の周りを循環し、シート物質の温度及び
その一様性は、例えば、炉の近傍の隙間風等によって実
質的に影響を受けることはない。注意すべきことである
が、分配器９４はシート物質が所要の程度の温度へ上昇
させるのに必要な全ての熱を供給し、特に、コンベヤ走
行部３２の下方には何等熱源が設けられていないという
ことである。

炉１８から得られるシート温度の一様性により。

熱的滅菌又は殺菌を必要とする食物及び飲料物等をパッ
ケージ即ち包装する為に熱成形装置によって熱成形され
た容器を使用することが可能であることが判明し、この
ことは、熱成形操作はシート物質が固体相において行う
ことが可能であるという事実にも拘らずに可能である。

即ち、シート物質がポリプロピレン又はポリプロピレン
をベースとしたものである場合に、例えば１５０乃至１
６０℃の範囲の温度を持っており、それに対してノズル
から射出される高温空気の温度は約１６５乃至２００℃
である。精密な温度は１体積流量及び熱伝達率に依存す
る。

前述したシート加熱のアプローチの利点を享受する為に
、本装置の構成において広範囲の条件を使用することが
可能であり、特に付加的な（例えば、赤外線）予熱ユニ
ットを使用する場合にそうである。

然し乍ら、高温空気モジュールの構成においては以下の
事項は一般的な重要性がある。

（ａ）加熱方法は、基本的に、一方的である。

（ｂ）ポリプロプレンの熱伝導率は、多くのポリマー物
質に共通して、低く、例えば０．１５−０゜２Ｗ／　（
ｍ−Ｋ）であり、且つこれは必要とされる加熱時間に著
しく影響を与える。この物質の特性は温度依存性の場合
もあるが、比熱と結合されて、シート物質が熱を「受け
付ける」ことが可能な速度乃至割合を決定する。

（ｃ）　Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ被覆コンベヤの適宜のタイプの
「動作寿命」は、高温空気環境が約２００℃を越えない
場合、通常、向上される。

事項（ａ）及び（ｂ）は、シート物質の厚さに渡って温
度変化を発生する。熱成形された物品の品質に与える影
響の観点においてシートの厚さに渡って許容される温度
差の大きさは、ユーザの条件に依存する。ポリプロピレ
ン物質の場合、この温度差は１０℃未満であることが大
略望ましい。

半結晶性ポリマー、例えばポリプロピレン、の場合、上
表面（即ち直接加熱される面）が成る程度溶融する場合
がある。この溶融の程度は、シートを加熱すべき速度に
よって決定される。

効率的な熱伝達を達成する為に、シート表面において乱
流を発生させねばならない。この空気の乱流、及びシー
ト表面からの空気の「逃避」、はノズル間隙に関して対
照的であるべきことが望ましいことが判明した。従って
、ノズルの好適な配列はシート表面に対して垂直である
。

ノズルの幅は加熱すべき最大シート幅によって決定され
る。このパラメータは実際のノズル間隙とは独立的であ
る。

ノズル間隙及びノズルピッチは、ノズル分配器室内の特
定の空気圧力に対しての空気の体積流量を決定する。シ
ートへの熱伝達の効率は、ノズル構成（例えば、シート
から離れる空気流れの場合）、及びシート表面上方のノ
ズル出口の距離によって決定される。

ノズルの製造には注意が必要であり（例えば、ノズル間
隙が変化することを回避）、それは本装置の構成の高価
な部分を構成する場合があり、特にステンレスチールを
使用した場合にそうである。

従って、経済的で実際的な考慮は、非常に小さなノズル
ピッチ、例えば１インチ（２５，４ｍｍ）未満、を使用
することを軽減する。同様に、ノズルピッチが大きいと
、例えば８インチ（２０３゜２　ｍ　ｍ　）より大きい
と、それはノズル振動機構の性能に対する要求が増加す
る。実際上、ノズル間隙及びピッチが夫々０．０６５イ
ンチ（１，６５ｍ　ｍ　）及び４インチ（１０１，６ｍ
ｍ）の場合に、３．５−４．０インチ圧力Ｓ、Ｗ、Ｇ、
（８７２−９９６Ｐａ）の分配器圧力を使用して、便利
な配列を与えることが判明した。

４．０インチ（１０１，６ｍｍ）のノズルピッチの場合
、振動周波数は臨界的では無いが、それは熱成形サイク
ル速度の０．５乃至１．５倍の範囲内のものが好適であ
ることが判明した。同様に、好適なノズル振動振幅はノ
ズル間のピッチの０゜５乃至１．５倍である。

従来の加熱（例えば、赤外線炉）を使用すると、シート
物質の固体相において熱成形された容器は、屡々、熱処
理が必要とされる適用に対しては不適切である。何故な
らば、熱成形の前に、特に加熱操作期間中に、シート物
質の構造内に発生される不均一な応力によって処理中に
容器に少なくとも部分的に過剰な歪が発生される為であ
る。図示しここに説明した炉は、これらの応力をシート
物質の押し出しから残存する応力へ実質的に制限させる
ことを可能としており、これらの応力はそれ自身で処理
後に熱成形された容器の実質的な歪を発生させるには小
さ過ぎ且つ不充分であると考えられる。更に、本炉によ
って達成される加熱の一様性は、容器の熱成形における
物質の分布の一様性を促進し、このことは、何れの熱成
形応力の分布の対称性を改善することとなり、その際に
処理中における容器の熱安定性を更に改善する。

図示しここに記載した炉の、熱成形装置２０にノ藝′１
シート物質の温度一様性及び実質的に応力が無い性質に
貢献する別の特徴は、現存する応力の熱解除に起因する
熱膨張及び／又は収縮を収容することを必要とされる如
く膨張するか又は収縮して該炉をシート物質が通過する
間の自由性である。

この点に関して、注意すべきことであるが、著しい応力
を発生することが可能であるか又はシートの熱マスキン
グを発生することの可能な側部拘束が無いということで
あり、従って、シートはベルト走行部３２に関して横方
向及び／又は長手方向に摺動的に移動することが自由で
ありそれ自身これらの変化を吸収する。

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが５本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。

例えば、シート物質は一様な速度で移動させる代りに個
別的なインデックス移動させることが可能である。シー
ト物質はリールから引出される基本的に連続的なウェブ
の形態である必要は無く、例えば、手作業によるか又は
機械によって個別的に供給される別々のシート又はタイ
ルの形態とすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の１実施例に基づいて構成さ
れたシステムの夫々側面図及び平面図、第３図は第１図
及び第２図に示したシステムの一部を形成する主加熱炉
の一部であるモジュールの概略側面図、第４図は第３図
に示したＩ　Ｖ　−Ｉ　Ｖに沿っての第３図の加熱炉モ
ジュールを介しての概略横断垂直断面図、第５図は第３
図の加熱炉モジュールの概略平面図、第６図は前記主加
熱炉の一部を形成する主コンベヤと並置されており前記
システム内に組み込まれた熱成形装置の一部を形成する
二次的コンベヤの概略側面図、第７図は第６図のこれら
２つのコンベヤの並置させた部分の概略側面図、である
。 （符号の説明） １ｏ：供給ユニット １２：供給ロール １４：シート物質 １６：予熱炉 １８：主加熱炉 ２０：熱成形装置 ３ｏ：ベル１〜コンベヤ組立体 ４ｏ：歯付きチェーンコンベヤ組立体 ５０：第１駆動ベルト 特許出願人　　メタル　ボックス　パブリックリミテッ
ド　カンパニイ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シート物質用の加熱装置において、前記シート物質
   が通過する為の入口開口と出口開口とを持った熱的に絶
   縁された包囲体、前記開口間を通過する為に前記シート
   を前記包囲体内に支持する為の支持手段、前記シート物
   質の実質的に幅に渡って前記シート物質へ高温ガスを供
   給すべく前記包囲体内に配設されている可動ガス供給手
   段、各往復運動の期間中に分配器が本装置内のシート物
   質のかなりの長さを被覆する様に前記シート物質の長手
   方向に前後に前記供給手段を往復運動させるべく配設さ
   れている駆動手段、前記供給手段によって前記シート物
   質へ供給される高温ガスを受け取り且つそれを前記供給
   手段へ再循環させるべく配設されている送風器を具備す
   る管路手段、前記供給手段へ送られる前に該再循環ガス
   を加熱する為に前記管路手段と熱的に関連されている加
   熱手段、を有することを特徴とする加熱装置。 ２、熱成形装置への供給材料として加熱された熱可塑性
   シート物質を供給するのに適した加熱装置において、 （ａ）熱的に絶縁されている加熱室でその中に長尺の加
   熱チャンネルが画定されておりそのチャンネルの長さを
   介して前記シート物質が間欠的に移動される加熱室、 （ｂ）間欠的に駆動されるベルトコンベヤでその上部ベ
   ルト部分は前記加熱チャンネルを介して長手方向に延在
   しており、そのベルト部分は前記シート物質を前記加熱
   チャンネルを介して移動させる為にその上に受けて且つ
   自由に支持しているベルトコンベヤ、 （ｃ）往復運動可能な高温ガス分配器であって前記コン
   ベヤの前記上部ベルト部分の上方で前記加熱チャンネル
   内に配設されており且つ前記上部ベルト部分へ向かって
   高温ガスを下方向へ射出すべく指向された複数個のガス
   オリフィスをそこから垂下して設けられている高温ガス
   分配器、 （ｄ）前記高温分配器に接続されている高温ガス供給源
   であって前記シート物質が前記加熱チャンネルを介して
   移動する際に前記オリフィスを介して前記シート物質へ
   分配させる為に前記ガス分配器へ所定の温度で高温ガス
   を供給すべく配設されている高温ガス供給源、 （ｅ）前記コンベヤの前記上部ベルト部分の上方を往復
   運動し且つ前記加熱チャンネルを介して前記シート物質
   を長手方向に移動させる為に前記往復運動可能なガス分
   配器を支持する支持手段、（ｆ）前記ガス分配器と結合
   されている駆動手段であって前記加熱室を出る前記シー
   ト物質がその平面区域に渡って実質的に一様な温度を持
   つ様に前記シート物質のインデックス運動に関連して運
   動の周波数及び振幅で前記分配器を往復運動させるべく
   配設されている駆動手段、 を有することを特徴とする加熱装置。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項において、各ガス
   オリフィスはガスノズルを有しており、該ノズルは前記
   コンベヤの前記上部ベルト部分の実質的に全幅を横断方
   向に横切って延在しており、前記ノズルは前記シート物
   質の移動方向の長手方向に一様に離隔されており且つそ
   れを介して高温ガスが前記シート物質上方を流れる横断
   方向に延在しており下部開放の実質的な断面積のチャン
   ネルによって離隔されていることを特徴とする装置。 ４、特許請求の範囲第１項乃至第３項の内の何れか１項
   において、前記ガス分配器は横断方向に離隔され枢支さ
   れた平行リンクの対によって上方から両側に懸架されて
   おり且つ前記駆動手段と駆動結合されている１つのこの
   様な対のリンクによって往復運動されることを特徴とす
   る装置。 ５、特許請求の範囲第１項乃至第４項の内の何れか１項
   において、前記絶縁された加熱室は前記加熱チャンネル
   上方の前記高温ガス供給源を収納しており、前記ガス供
   給源は、前記ガス供給源と相対的に前記分配器の往復運
   動を可能とさせる為に可撓ダクトを介して前記ガス分配
   器に接続されていることを特徴とする装置。 ６、特許請求の範囲第５項において、前記高温ガス供給
   源は、ガス加熱手段と、前記加熱手段を介して前記分配
   器へ再循環させる為の送風器とを具備していることを特
   徴とする装置。 ７、特許請求の範囲第６項において、前記ガス分配器は
   前記可撓ダクトを介して前記ガス供給源の出口と接続す
   る上方へ延在する入口部を持っており、且つ前記高温ガ
   ス供給源は水平方向に配設され螺旋状に配設したガス流
   れダクトシステムを具備しており、該システムは前記可
   撓ダクトから延在しており且つ直列流れ配列状態で２つ
   の加熱ユニットを具備しており、該ユニットは前記分配
   器入口部の両側に横断方向に配設されており且つ前記ガ
   ス加熱手段と前記加熱ユニットの前方に配設されている
   前記送風器と前記可撓ダクトと前記分配器入口部とを構
   成していることを特徴とする装置。 ８、特許請求の範囲第７項において、前記加熱ユニット
   は電気抵抗加熱ユニットであることを特徴とする装置。 ９、特許請求の範囲第１項乃至第８項の内の何れか１項
   において、該装置は前記コンベヤの前記上部ベルト部の
   平面において又はその近傍で上方部分及び下方部分とに
   分割されており、その様に形成された上方部分は前記下
   方部分の隣接する長手端部部分上でその一方の長手端部
   部分に回動自在に装着されており、前記上方部分を回動
   させて上昇させることが可能であり、その際にコンベヤ
   の上部ベルト部分及びその中にあるシート部材を露出さ
   せることを特徴とする装置。 １０、特許請求の範囲第１項乃至第９項の内の何れか１
   項における加熱装置を２つ以上有する熱処理炉において
   、前記装置は端部同士を突き合わせてタンデムに配列さ
   れて単一の多段炉を形成しており、それを介して単一の
   コンベヤが延在していて、夫々の加熱装置の夫々のコン
   ベヤを構成していることを特徴とする熱処理炉。 １１、熱可塑性シート物質から３次元形状をした物体を
   形成する方式において、熱成形装置の前で上流側に特許
   請求の範囲第１項乃至第１０項の何れか１項に基づく少
   なくとも１個の加熱装置を有しており、該熱成形装置へ
   の供給の準備として該供給材料物質を一様に加熱するこ
   とを特徴とする方式。 １２、熱可塑性シート物質から３次元形状をした物体を
   熱成形する方法において、 （ａ）加熱ゾーンを介して供給源から前記熱成形装置へ
   前記シート物質を間欠的に搬送し、 （ｂ）前記ゾーン内において前記シート物質を加熱して
   前記装置内での熱成形処理の性能に適した温度でそれを
   前記熱成形装置へ供給し、 前記処理において、ステップ（ａ）はそれに沿って且つ
   その上方に前記シート物質が自由に延在する移動するコ
   ンベヤベルト部分によって前記加熱ゾーンを介して移動
   させる為に前記シート物質を支持し、前記ステップ（ｂ
   ）は前記シート物質の上方でその移動方向の長手方向に
   往復運動されるガス分配器によって発生される高温ガス
   の流れをその上表面上に指向させることによって前記シ
   ート物質を加熱する、ことを特徴とする方法。