JPH0688328B2 - プラスチックブランクから容器を熱成型する装置 - Google Patents
プラスチックブランクから容器を熱成型する装置Info
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- JPH0688328B2 JPH0688328B2 JP63107494A JP10749488A JPH0688328B2 JP H0688328 B2 JPH0688328 B2 JP H0688328B2 JP 63107494 A JP63107494 A JP 63107494A JP 10749488 A JP10749488 A JP 10749488A JP H0688328 B2 JPH0688328 B2 JP H0688328B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C51/42—Heating or cooling
- B29C51/421—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming
- B29C51/422—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming to produce a temperature differential
-
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明はプレカットプラスチックブランクからレトロ
タブル(retortable)容器を熱成型する技術、特にその
間にプレカットプラスチックブランクが溶融相にある技
術に関するものである。
タブル(retortable)容器を熱成型する技術、特にその
間にプレカットプラスチックブランクが溶融相にある技
術に関するものである。
[従来の技術] 単層又は積層のプラスチック材料で、ガス及び湿分に対
しバリアー性を有するものを製造する装置、方法は食品
包装工業で公知である。
しバリアー性を有するものを製造する装置、方法は食品
包装工業で公知である。
通常、この種方法には、プラスチック材料シートを押し
出す工程、このシートからブランク又はビレットに切断
する工程、材料を所定温度に加熱する工程及び食品又は
飲料容器に圧力成型する工程が含まれている。そして、
内容物を長時間腐敗することなく貯蔵するために、容器
はシールされる。
出す工程、このシートからブランク又はビレットに切断
する工程、材料を所定温度に加熱する工程及び食品又は
飲料容器に圧力成型する工程が含まれている。そして、
内容物を長時間腐敗することなく貯蔵するために、容器
はシールされる。
シェル石油会社により、1970〜1986に亙り開発された方
法及び装置が特許になっている。この技術では、容器は
プラスチックブランクが加熱されているが固体(未溶
融)相にある間に圧力成型されるので、固相圧力成型法
(SPPF)として知られている。このSPPF技術のいくつか
が、下記番号の米国特許により保護されている。
法及び装置が特許になっている。この技術では、容器は
プラスチックブランクが加熱されているが固体(未溶
融)相にある間に圧力成型されるので、固相圧力成型法
(SPPF)として知られている。このSPPF技術のいくつか
が、下記番号の米国特許により保護されている。
3、499、188;3、502、310;3、532、786;3、546、746;
3、606、958;3、608、058;3、642、415;3、684、258;
3、733、159;3、757、718;3、859、028;4、172、875;
4、229、405;4、563、325。
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4、229、405;4、563、325。
SPPF技術における好ましい方法及び装置では、次の工程
にために長く且つ薄い(.030〜.100インチ)プラスチッ
クシートを押出す。しかし、SPPF技術は、プラスチック
ブランクが固相にある即ち材料のクリスタリン(crysta
lline)溶融点以下で容器を成型するものに限られてい
る。
にために長く且つ薄い(.030〜.100インチ)プラスチッ
クシートを押出す。しかし、SPPF技術は、プラスチック
ブランクが固相にある即ち材料のクリスタリン(crysta
lline)溶融点以下で容器を成型するものに限られてい
る。
固体から液体(溶融)への変化は、各ポリマーの特定の
温度範囲で生ずる。材料の温度を上げるのに必要な入熱
は熱量計により測定される。材料を溶融させるのに必要
な潜熱が測定される。溶融はある温度で始まり、そして
広い温度範囲で続くことに注意を要す。溶融の大部分
は、差分熱量曲線のピークの特定温度で生ずる。この温
度は通常溶融点と呼ばれている。ポリプロピレンの場
合、温度範囲は240〜340゜Fで、溶融点ピークは330゜Fで
ある。SPPF技術は通常320〜328゜Fでなされる。
温度範囲で生ずる。材料の温度を上げるのに必要な入熱
は熱量計により測定される。材料を溶融させるのに必要
な潜熱が測定される。溶融はある温度で始まり、そして
広い温度範囲で続くことに注意を要す。溶融の大部分
は、差分熱量曲線のピークの特定温度で生ずる。この温
度は通常溶融点と呼ばれている。ポリプロピレンの場
合、温度範囲は240〜340゜Fで、溶融点ピークは330゜Fで
ある。SPPF技術は通常320〜328゜Fでなされる。
従来、容器は無視できない変形をすることなくレトルト
室の圧力、温度に耐えることができなかったので、内容
物特に固体を熱成型プラスチック容器のパックすること
は実用的でなかった。
室の圧力、温度に耐えることができなかったので、内容
物特に固体を熱成型プラスチック容器のパックすること
は実用的でなかった。
SPPF技術においては、熱成型中のプラスチック材料の温
度はプラスチックの溶融点より5〜20゜F低い温度領域に
あることが必要であった。プラスチック材料の熱圧力成
型でのこの温度範囲は、材料を容器に成型するには充分
であるが、プラスチック材料は溶融相には達していな
い。この点にハンドリング上の重要な問題がある。この
種容器は一般的にレトロタブルでない。
度はプラスチックの溶融点より5〜20゜F低い温度領域に
あることが必要であった。プラスチック材料の熱圧力成
型でのこの温度範囲は、材料を容器に成型するには充分
であるが、プラスチック材料は溶融相には達していな
い。この点にハンドリング上の重要な問題がある。この
種容器は一般的にレトロタブルでない。
他の方法及び装置が、ダウ化学会社により1973〜1977の
間に開発され、特許になっている。この技術は一般にス
クラップレス成型法(SFP)と呼ばれ、容器は押出しプ
ラスチックシートからの四角チップにより成型される。
四角チップはまず円形ディスク(円形容器用)に鋳造さ
れ、次いでこのディスクは容器に加圧成型される。この
方法では、チップに切断する工程から容器に成型する工
程の間でスクラップは発生しない。SFP技術のあるもの
が下記番号の米国特許により保護されている。
間に開発され、特許になっている。この技術は一般にス
クラップレス成型法(SFP)と呼ばれ、容器は押出しプ
ラスチックシートからの四角チップにより成型される。
四角チップはまず円形ディスク(円形容器用)に鋳造さ
れ、次いでこのディスクは容器に加圧成型される。この
方法では、チップに切断する工程から容器に成型する工
程の間でスクラップは発生しない。SFP技術のあるもの
が下記番号の米国特許により保護されている。
3、739、052;3、947、204;3、995、763;4、005、967;
4、014、965。
4、014、965。
SFP法による容器も、成型工程はSPPF技術と同様であ
り、レトルティングには不向きである。即ち、通常のレ
トルトキャンニングでの温度、圧力により応力が解放さ
れ、容器に無視できない変形が生ずる。更に、SFP法で
は、ビレット又はチップは鍛造の前に潤滑される必要が
ある。潤滑剤の使用は人間の食物を貯蔵する容器に対し
ては好ましくない。
り、レトルティングには不向きである。即ち、通常のレ
トルトキャンニングでの温度、圧力により応力が解放さ
れ、容器に無視できない変形が生ずる。更に、SFP法で
は、ビレット又はチップは鍛造の前に潤滑される必要が
ある。潤滑剤の使用は人間の食物を貯蔵する容器に対し
ては好ましくない。
従来技術、特にSPPF技術及びSFP技術には、通常のレト
ルトキャンニング法により無視できない変形を生ずるこ
となくプラスチック容器を製造することが出来ないとい
う問題が残る。溶融相にあるプラスチックビレット又は
ブランクは加熱中に変形しやすい。従って、若しプラス
チックブランクが溶融点以上に加熱されると、ハンドリ
ングの問題が生ずる。
ルトキャンニング法により無視できない変形を生ずるこ
となくプラスチック容器を製造することが出来ないとい
う問題が残る。溶融相にあるプラスチックビレット又は
ブランクは加熱中に変形しやすい。従って、若しプラス
チックブランクが溶融点以上に加熱されると、ハンドリ
ングの問題が生ずる。
[発明の概要] この発明は、通常のレトルトキャンニングで無視できな
い変形を生ずることのない容器を製造することを目的と
するものである。この種レトルトでは、容器及び食物又
は飲料等の内容物はその中の有害な微生物が殺されるま
での時間、高温(約260゜F)にさらされる。
い変形を生ずることのない容器を製造することを目的と
するものである。この種レトルトでは、容器及び食物又
は飲料等の内容物はその中の有害な微生物が殺されるま
での時間、高温(約260゜F)にさらされる。
この発明は、食物、飲料その他の消耗内容物が容器に入
れられシールされてから、容器及び内容物がレトルト室
で、容器に無視できない永久変形を生ずることなく、約
260゜Fに加熱されるレトロタブルプラスチック容器を提
供することを目的とするものである。
れられシールされてから、容器及び内容物がレトルト室
で、容器に無視できない永久変形を生ずることなく、約
260゜Fに加熱されるレトロタブルプラスチック容器を提
供することを目的とするものである。
又食品キャンニング工業で、金属缶及びガラス瓶に対抗
できるレトロタブルプラスチック容器を製造することを
目的とするものである。
できるレトロタブルプラスチック容器を製造することを
目的とするものである。
この発明は、特にSPPF及びSFP技術によるプラスチック
容器がレトルト工程中に変形し易いことに鑑みてなされ
たものである。溶融プラスチックを単層又は積層プラス
チックシートに押出し冷却する際、プラスチック材料中
に内部歪みが生ずる。この内部歪みの大きさは、押出し
シート内で異なる。更に、SPPF技術での加熱工程では、
ブランクが成型に充分な温度に加熱されても、加熱ビレ
ット又はブランクは固相にあり、内部応力は効果的には
除去されない。従って、押出し工程で生じた内部歪みを
解放、除去するためには、ブランクをクリスタリン溶融
点以上に加熱することが必要になる。
容器がレトルト工程中に変形し易いことに鑑みてなされ
たものである。溶融プラスチックを単層又は積層プラス
チックシートに押出し冷却する際、プラスチック材料中
に内部歪みが生ずる。この内部歪みの大きさは、押出し
シート内で異なる。更に、SPPF技術での加熱工程では、
ブランクが成型に充分な温度に加熱されても、加熱ビレ
ット又はブランクは固相にあり、内部応力は効果的には
除去されない。従って、押出し工程で生じた内部歪みを
解放、除去するためには、ブランクをクリスタリン溶融
点以上に加熱することが必要になる。
更に、溶融相にあるプラスチックブランクのハンドリン
グの問題が解決されていないことに鑑みてなされたもの
である。即ち、従来技術では、溶融点以上にあるプラス
チックは粘くなり又内部応力が解放されるに伴いレバー
ション(reversion)即ち形状が急変するものと考えら
れている。それ故、溶融点以上にあるプラスチックブラ
ンクを使用する方法又は装置では、これらの好ましくな
い性質を除くか軽減しなければならない。
グの問題が解決されていないことに鑑みてなされたもの
である。即ち、従来技術では、溶融点以上にあるプラス
チックは粘くなり又内部応力が解放されるに伴いレバー
ション(reversion)即ち形状が急変するものと考えら
れている。それ故、溶融点以上にあるプラスチックブラ
ンクを使用する方法又は装置では、これらの好ましくな
い性質を除くか軽減しなければならない。
この発明は、プラスチックブランクを溶融相においてレ
トロタブル容器に熱成型する装置を提供することも目的
としている。この装置はまた非レトルト用容器の製造も
できる。
トロタブル容器に熱成型する装置を提供することも目的
としている。この装置はまた非レトルト用容器の製造も
できる。
プラスチックブランクを加熱する手段と、プラスチック
ブランクを前記加熱手段を通って搬送する手段と、プラ
スチックブランクをレトルト容器に成形する手段とを含
む装置であって、固相のプラスチックブランクがフープ
強度及び周囲寸法を維持しながら溶融相に変化するよう
に、該プラスチックブランクの外周縁部分のみを溶融相
に変化することから防止する手段を備えており、該防止
手段は、プラスチックブランクを該プラスチックブラン
クの外周縁で支持する手段を有することを特徴とする装
置によって達成される [実施例] この発明の装置は、一般的に第1図に示すプラスチック
ブランクの切断及び貯蔵システム並びに第2図に示すプ
レカットブランクの送給、加熱、成型及び搬送システム
を含んでいる。
ブランクを前記加熱手段を通って搬送する手段と、プラ
スチックブランクをレトルト容器に成形する手段とを含
む装置であって、固相のプラスチックブランクがフープ
強度及び周囲寸法を維持しながら溶融相に変化するよう
に、該プラスチックブランクの外周縁部分のみを溶融相
に変化することから防止する手段を備えており、該防止
手段は、プラスチックブランクを該プラスチックブラン
クの外周縁で支持する手段を有することを特徴とする装
置によって達成される [実施例] この発明の装置は、一般的に第1図に示すプラスチック
ブランクの切断及び貯蔵システム並びに第2図に示すプ
レカットブランクの送給、加熱、成型及び搬送システム
を含んでいる。
第1図で、プラスチック材料の押し出しシート12又はこ
の発明で使用するのに適した材料が、押し出し機から直
接に又はシート(図示せず)で、プラスチック材料切断
及び貯蔵システムに入る。プラスチック材料12は単層で
も又は1またはそれ以上のガス及び湿分に対するバリア
を備えた積層材でもよい。かかる材料は、公知であり、
上記のUSP第3、606、958号に示されている。アイドル
ローラ14を通ってから、プラスチック材料12は切断プレ
スを20サイクルに制御するフレーム16に入る。このフレ
ーム16はプレスサイクルを制御する通常のものであり、
単に外形だけが示されている。フィードローラ18を通っ
てから、プラスチック材料12はプレス20に入り、ここで
プラスチック材料12からカットブランク22に切断され
る。プラスチックブランク22はホッケイのパックのよう
な薄い円盤である。しかし、円形でなく、四角形、五角
形または楕円形でもよい。ブランク22はチューブ24に入
り、保持トレイ26に案内される。保持トレイ26から、ブ
ランク22は運搬のためにスリーブバッグ(図示せず)に
入れられるか、または第2図を参照して後述するブラン
ク供給装置上に直接置かれる。プラスチック材料シート
12からブランク22が打ち抜かれた残りのウエブは、フィ
ードローラ18に同期するテークオフローラ28によりプレ
ス20から抜き出され、スプール30に巻き取られる。この
プラスチック材料ウエブ12はリサイクルされる。
の発明で使用するのに適した材料が、押し出し機から直
接に又はシート(図示せず)で、プラスチック材料切断
及び貯蔵システムに入る。プラスチック材料12は単層で
も又は1またはそれ以上のガス及び湿分に対するバリア
を備えた積層材でもよい。かかる材料は、公知であり、
上記のUSP第3、606、958号に示されている。アイドル
ローラ14を通ってから、プラスチック材料12は切断プレ
スを20サイクルに制御するフレーム16に入る。このフレ
ーム16はプレスサイクルを制御する通常のものであり、
単に外形だけが示されている。フィードローラ18を通っ
てから、プラスチック材料12はプレス20に入り、ここで
プラスチック材料12からカットブランク22に切断され
る。プラスチックブランク22はホッケイのパックのよう
な薄い円盤である。しかし、円形でなく、四角形、五角
形または楕円形でもよい。ブランク22はチューブ24に入
り、保持トレイ26に案内される。保持トレイ26から、ブ
ランク22は運搬のためにスリーブバッグ(図示せず)に
入れられるか、または第2図を参照して後述するブラン
ク供給装置上に直接置かれる。プラスチック材料シート
12からブランク22が打ち抜かれた残りのウエブは、フィ
ードローラ18に同期するテークオフローラ28によりプレ
ス20から抜き出され、スプール30に巻き取られる。この
プラスチック材料ウエブ12はリサイクルされる。
第2図で、第1図の保持トレイ26からのプレカットプラ
スチックブランク22は複数のホッパ32内に入れられる。
ホッパ32の底から、複数の真空プレーサ34がプレカット
ブランク22をトレイ36上の分離したキャリヤリング52内
に1つずつ置く。その後、トレイ36はコンベヤ38上に置
かれる。複数のプレカットブランク22を載せた各トレイ
36は、コンベヤ38によりオーブン40内に送られる。コン
ベヤ38の速度は可変速モータ42により制御され、一方、
オーブン40の温度は同時にモータ42の速度も制御するプ
ログラム制御器(図示せず)により制御される。こうし
て、トレイ36は、ブランク22を標準的にはプラスチック
材料の融点またはそれ以上の予め設定された温度にする
に充分な時間、オーブン40中にあるようにされる。この
溶融状態で、各プラスチックブランク22は当初の外形寸
法を保っているが、粘っこく且つ非常に変形し易くなっ
ている。オーブン40を出てから、各トレイ36はプレス44
に入り、ここで複数のプラスチックブランク22は複数の
レトロタブル容器46に成型される。容器を運ぶトレイ36
は、プレス44からエレベータ48に移される。トレイ36が
エレベータ48により持ち上げられる前に、容器46は、運
搬及び/又は続く食品工程のために、容器除去装置(図
示せず)により除去される。トレイ36はエレベータ48に
より頂上に持上げられ、各トレイ36はコンベヤ49に移さ
れ、プレカットブランク供給装置に戻される。
スチックブランク22は複数のホッパ32内に入れられる。
ホッパ32の底から、複数の真空プレーサ34がプレカット
ブランク22をトレイ36上の分離したキャリヤリング52内
に1つずつ置く。その後、トレイ36はコンベヤ38上に置
かれる。複数のプレカットブランク22を載せた各トレイ
36は、コンベヤ38によりオーブン40内に送られる。コン
ベヤ38の速度は可変速モータ42により制御され、一方、
オーブン40の温度は同時にモータ42の速度も制御するプ
ログラム制御器(図示せず)により制御される。こうし
て、トレイ36は、ブランク22を標準的にはプラスチック
材料の融点またはそれ以上の予め設定された温度にする
に充分な時間、オーブン40中にあるようにされる。この
溶融状態で、各プラスチックブランク22は当初の外形寸
法を保っているが、粘っこく且つ非常に変形し易くなっ
ている。オーブン40を出てから、各トレイ36はプレス44
に入り、ここで複数のプラスチックブランク22は複数の
レトロタブル容器46に成型される。容器を運ぶトレイ36
は、プレス44からエレベータ48に移される。トレイ36が
エレベータ48により持ち上げられる前に、容器46は、運
搬及び/又は続く食品工程のために、容器除去装置(図
示せず)により除去される。トレイ36はエレベータ48に
より頂上に持上げられ、各トレイ36はコンベヤ49に移さ
れ、プレカットブランク供給装置に戻される。
第3図の左側に、複数のプラスチックブランク22を載せ
たトレイ36が、オーブン40を出て、成型プレス44に入る
状態が示されている。成型プレス44にある間、プラスチ
ックブランクは溶融状態にあり、内部応力が除去され
て、レトロタブル容器46に成型される。プラスチックブ
ランク22が容器46に成型されてから、各トレイ36は新し
く成型された容器46を保持してプレス44からエレベータ
48に移され、ここで容器46は取り除かれる。
たトレイ36が、オーブン40を出て、成型プレス44に入る
状態が示されている。成型プレス44にある間、プラスチ
ックブランクは溶融状態にあり、内部応力が除去され
て、レトロタブル容器46に成型される。プラスチックブ
ランク22が容器46に成型されてから、各トレイ36は新し
く成型された容器46を保持してプレス44からエレベータ
48に移され、ここで容器46は取り除かれる。
第4図に、トレイ36の半分が向きを変えて示されてい
る。各トレイ36は複数の穴が貫通されたベースプレート
50からなり、各穴はその中にキャリヤリング52を支持し
ている。一方、各キャリヤリング52はそれぞれプラスチ
ックブランク22を保持している。キャリヤリング52の大
きさ及び数は、ブランク22の数及び形に応じて変える。
また、第4図には、オーブン40を通るコンベヤ38に対し
トレイ36の動きを規制するエッジガイド54が示されてい
る。
る。各トレイ36は複数の穴が貫通されたベースプレート
50からなり、各穴はその中にキャリヤリング52を支持し
ている。一方、各キャリヤリング52はそれぞれプラスチ
ックブランク22を保持している。キャリヤリング52の大
きさ及び数は、ブランク22の数及び形に応じて変える。
また、第4図には、オーブン40を通るコンベヤ38に対し
トレイ36の動きを規制するエッジガイド54が示されてい
る。
第5図に、オーブン40の中で、トレイ36が上側ヒータ40
Aと下側ヒータ40Bの間に挟まれている状態が示されてい
る。エッジガイド54が、第2図に示すコンベヤ38の一部
であるサポート56に係合している。エッジガイド54はト
レイ36のベースプレート50に固定具58により固定されて
いる。絶縁ブロック59がエッジガイド54からベースプレ
ート50を離し、ベースプレート50からサポート56への熱
伝達を少なくしている。各キャリヤリング52は、トレイ
36のベースプレート50を貫通した穴に支持されているの
で、各プラスチックブランク22の上下面はそれぞれ上下
ヒータ40A、40Bにさらされる。こうして、ブランクはそ
の上下面から均一の加熱される。
Aと下側ヒータ40Bの間に挟まれている状態が示されてい
る。エッジガイド54が、第2図に示すコンベヤ38の一部
であるサポート56に係合している。エッジガイド54はト
レイ36のベースプレート50に固定具58により固定されて
いる。絶縁ブロック59がエッジガイド54からベースプレ
ート50を離し、ベースプレート50からサポート56への熱
伝達を少なくしている。各キャリヤリング52は、トレイ
36のベースプレート50を貫通した穴に支持されているの
で、各プラスチックブランク22の上下面はそれぞれ上下
ヒータ40A、40Bにさらされる。こうして、ブランクはそ
の上下面から均一の加熱される。
第6図に、キャリヤリング52がその下部周囲に設けられ
た波バネ60によりトレイ36のベースプレート50に保持さ
れている状態が示されている。波バネ60の代りにスナッ
プリングその他の手段を用いてもよい。ベースプレート
50とキャリヤリング52との間に隙間61をあけ、トレイ36
の熱膨脹を補償すると共に、キャリヤリング52をプレス
44の適当な位置に容易に配設できるようにしている。キ
ャリヤリング52はその内周縁に、プラスチックブランク
22の底部外周面を受ける小さな肩62が形成されている。
た波バネ60によりトレイ36のベースプレート50に保持さ
れている状態が示されている。波バネ60の代りにスナッ
プリングその他の手段を用いてもよい。ベースプレート
50とキャリヤリング52との間に隙間61をあけ、トレイ36
の熱膨脹を補償すると共に、キャリヤリング52をプレス
44の適当な位置に容易に配設できるようにしている。キ
ャリヤリング52はその内周縁に、プラスチックブランク
22の底部外周面を受ける小さな肩62が形成されている。
プラスチックブランク22の側面は、キャリヤリング52の
内周面に接触している。プラスチックブランク22の周縁
で肩62に接している部分は、ブランク22本体が融点又は
それ以上に加熱された状態でも、固相に保たれる。何故
なら、金属キャリヤリング52はプラスチックブランク22
のクリスタリン溶融温度より僅かに低い温度に保たれ、
ヒートシンク(heat sink)の作用をする。プラスチッ
クブランク22の金属キャリヤリング52に接する外周縁だ
けが溶融相に達するのを防止される。従って、プラスチ
ックブランク22のフープ強度及び外形寸法の安定性が保
たれる。
内周面に接触している。プラスチックブランク22の周縁
で肩62に接している部分は、ブランク22本体が融点又は
それ以上に加熱された状態でも、固相に保たれる。何故
なら、金属キャリヤリング52はプラスチックブランク22
のクリスタリン溶融温度より僅かに低い温度に保たれ、
ヒートシンク(heat sink)の作用をする。プラスチッ
クブランク22の金属キャリヤリング52に接する外周縁だ
けが溶融相に達するのを防止される。従って、プラスチ
ックブランク22のフープ強度及び外形寸法の安定性が保
たれる。
第7〜10図に、プレカットプラスチックブランクの加
熱、成型及び搬送システムの第2の実施例が示されてい
る。第7図に、複数のトレイ36がループに接続されたも
のが示されている。これは、コンベヤ38に代るもので、
エレベータ48及び第2コンベヤ49を不要にする。トレイ
36は、オーブン40及び成型プレス44を通りループになっ
ている。成型プレス44を通ってから、容器46は容器除去
装置(図示せず)によりトレイ36から取り除かれる。モ
ータ42Aがループの両端でスプロケット64に巻回された
トレイ36を駆動する。第7図に示す第2実施例の他の部
は、第2図に示す第1実施例と同様である。
熱、成型及び搬送システムの第2の実施例が示されてい
る。第7図に、複数のトレイ36がループに接続されたも
のが示されている。これは、コンベヤ38に代るもので、
エレベータ48及び第2コンベヤ49を不要にする。トレイ
36は、オーブン40及び成型プレス44を通りループになっ
ている。成型プレス44を通ってから、容器46は容器除去
装置(図示せず)によりトレイ36から取り除かれる。モ
ータ42Aがループの両端でスプロケット64に巻回された
トレイ36を駆動する。第7図に示す第2実施例の他の部
は、第2図に示す第1実施例と同様である。
第8図に、プレカットプラスチックブランク22が入れら
れたキャリヤリング52を有する複数のトレイ36が示され
ている。各トレイ36は、それに続く次のトレイ36にリン
クで連結されている。
れたキャリヤリング52を有する複数のトレイ36が示され
ている。各トレイ36は、それに続く次のトレイ36にリン
クで連結されている。
第9図に、後端にフック66を有するトレイ36と、前端に
爪68を有するトレイ36が示されている。
爪68を有するトレイ36が示されている。
第10図に、隣接するトレイ36の爪68に容易に係合される
T形のフック66を有するトレイ36が示されている。この
フックと爪は連結リンクの1例を示すに過ぎないもので
ある。
T形のフック66を有するトレイ36が示されている。この
フックと爪は連結リンクの1例を示すに過ぎないもので
ある。
第11〜14図に、プレカットプラスチックブランクの加
熱、成型及び搬送システムの第3及び第4の実施例が示
されている。第11図に示す第3の実施例は、第1〜6図
に示す第1の実施例に類似し、第12図に示す第4実施例
は第7〜10図に示す第2実施例に類似している。しか
し、第3及び第4実施例では、複数の第2ホッパー39が
設けられ、その底から押えリング37が各プラスチックブ
ランク22の上面周縁に置かれるようになっている点が違
っている。押えリング37がそれぞれ載せらられた複数の
プラスチックブランク22を有するトレイ36が、コンベヤ
38によりオーブン40に送られる。
熱、成型及び搬送システムの第3及び第4の実施例が示
されている。第11図に示す第3の実施例は、第1〜6図
に示す第1の実施例に類似し、第12図に示す第4実施例
は第7〜10図に示す第2実施例に類似している。しか
し、第3及び第4実施例では、複数の第2ホッパー39が
設けられ、その底から押えリング37が各プラスチックブ
ランク22の上面周縁に置かれるようになっている点が違
っている。押えリング37がそれぞれ載せらられた複数の
プラスチックブランク22を有するトレイ36が、コンベヤ
38によりオーブン40に送られる。
第13図に、押えリング37が複数のプラスチックブランク
22の上に載せられた状態が示されている。これら押えリ
ング37の大きさ及び形は、プラスチックブランク22及び
キャリヤリング52の大きさ及び形によって変える。各キ
ャリヤリング52はその中に1つのプラスチックブランク
22を保持し、各ブランク22の外周縁上に1つの押えリン
グ37が置かれている。
22の上に載せられた状態が示されている。これら押えリ
ング37の大きさ及び形は、プラスチックブランク22及び
キャリヤリング52の大きさ及び形によって変える。各キ
ャリヤリング52はその中に1つのプラスチックブランク
22を保持し、各ブランク22の外周縁上に1つの押えリン
グ37が置かれている。
第14図に、押えリング37が、各プラスチックブランク22
の底周縁がキャリヤリング52の肩62に乗っている面積に
ほぼ対応した面積で、各プラスチックブランク22の上周
縁に乗っている状態が示されている。
の底周縁がキャリヤリング52の肩62に乗っている面積に
ほぼ対応した面積で、各プラスチックブランク22の上周
縁に乗っている状態が示されている。
押えリング37の目的は2つある。第1は、プラスチック
ブランク22の上面周縁が溶融相に達するのを防止し、か
くてプラスチックブランク22のフープ強度及び周縁寸法
を維持する。第2は、万一トレイ36が振動した場合に、
プラスチックブランク22がキャリヤリング52から飛び上
がらないように押えることである。
ブランク22の上面周縁が溶融相に達するのを防止し、か
くてプラスチックブランク22のフープ強度及び周縁寸法
を維持する。第2は、万一トレイ36が振動した場合に、
プラスチックブランク22がキャリヤリング52から飛び上
がらないように押えることである。
次に、本発明の作用について説明する。
第2図に示すプレカットブランク搬送システムの第1の
実施例では、トレイ36がコンベヤ38に載せられ、オーブ
ン40を通り、成型プレス44に送られる。キャリヤリング
52に保持されたプレカットブランク22が容器46に成型さ
れてから、トレイ36はエレベータ48に移され、容器46は
トレイ36から外される。そして、このトレイ36はその中
のキャリヤリング52と共に、エレベータ48により持ち上
げられコンベヤ49によりスタート位置に戻される。
実施例では、トレイ36がコンベヤ38に載せられ、オーブ
ン40を通り、成型プレス44に送られる。キャリヤリング
52に保持されたプレカットブランク22が容器46に成型さ
れてから、トレイ36はエレベータ48に移され、容器46は
トレイ36から外される。そして、このトレイ36はその中
のキャリヤリング52と共に、エレベータ48により持ち上
げられコンベヤ49によりスタート位置に戻される。
第5図に示すように、オーブン40の上下ヒータ40A及び4
0Bからの放射熱が、各プラスチックブランク22の上下面
から入る。ブランク22は底周縁を除いては、殆んど完全
に熱にさらされるので、プラスチックブランク22の面の
温度は均一になる。プラスチックブランク22を載せたト
レイ36のオーブン40中の滞留時間は、各ブランク22の温
度を溶融点にまで上げるのに充分な時間になっている。
オーブン40内の温度は、常時測定され計算機システム
(図示せず)により制御され、オーブン40を出るプラス
チックブランク22は所定の溶融温度に加熱される。プラ
スチック材料シート12を押出すときに生じ、切断された
ブランク22に残っている内部応力は、この予め決められ
たクリスタリン溶融温度で除去される。
0Bからの放射熱が、各プラスチックブランク22の上下面
から入る。ブランク22は底周縁を除いては、殆んど完全
に熱にさらされるので、プラスチックブランク22の面の
温度は均一になる。プラスチックブランク22を載せたト
レイ36のオーブン40中の滞留時間は、各ブランク22の温
度を溶融点にまで上げるのに充分な時間になっている。
オーブン40内の温度は、常時測定され計算機システム
(図示せず)により制御され、オーブン40を出るプラス
チックブランク22は所定の溶融温度に加熱される。プラ
スチック材料シート12を押出すときに生じ、切断された
ブランク22に残っている内部応力は、この予め決められ
たクリスタリン溶融温度で除去される。
第3図で、ブランク22からプレス44により成型された容
器46は、ストレスフリーになっており、レトルト内で高
温を受けても、変形することはない。これに対し、同じ
ようなプラスチック材料から固相で、即ちプラスチック
材料のクリスタリン溶融温度以下で、プレス成型された
従来の容器は、大きな歪みを受け、レトルト中に滞留し
ている間にストレスが解放されるに伴い、レバーション
の度合いが変化し又は変形する。
器46は、ストレスフリーになっており、レトルト内で高
温を受けても、変形することはない。これに対し、同じ
ようなプラスチック材料から固相で、即ちプラスチック
材料のクリスタリン溶融温度以下で、プレス成型された
従来の容器は、大きな歪みを受け、レトルト中に滞留し
ている間にストレスが解放されるに伴い、レバーション
の度合いが変化し又は変形する。
第6図に示すように、この発明の特徴の1つはキャリヤ
リング52にあり、こりれがプレカットブランク22が溶融
相にあるときの寸法の安定性を保つ重要な役目を果た
す。例えば、USP第3、684、258号に開示されているよ
うに、プラスチックは溶融温度で形が崩れ、粘くなると
されている(第1欄、21〜26行)。従って、従来技術
は、プラスチックブランクを溶融温度に加熱すると変形
し、粘くなり互いにくっついてしまうので、溶融相に加
熱すべきでないとしている。容器を製造する場合の、溶
融相にあるプラスチックブランクのハンドリングの問題
は未解決であった。発明者は、この問題を解決した。溶
融相にあるプレカットブランク22をその外周の小さな部
分だけでハンドルすることにより、この問題を解決し
た。この解決方法では、プラスチックブランク22と他の
面との接触を最少にする必要がある。第6図に示すよう
に、各プラスチックブランク22をキャリヤリング52の肩
62だけに接触させて置くことにより、接触を最少にす
る。こうして、プラスチックブランク22は、全搬送シス
テムを通じ、その部以外では他と接触することなく有効
に支持される。加熱中の各ブランク22の膨脹により、各
プラスチックブランク22の側面と、キャリヤリング52の
内周面との接触が起る。この膨脹は各ブランク22からの
熱伝達を強め、各プラスチックブランク22のフープ強度
を確保する。キャリヤリング52と各プラスチックブラン
ク22側面との接触は、各ブランク22のエッジを直接放射
からシールドする。各プラスチックブランク22の底面周
縁の狭い部分と側面とは、各ブランク22の残りの部が溶
融相になっても、クリスタリン溶融温度には達しない。
かくして、各プラスチックブランク22の周縁はクリスタ
リン溶融温度以下に保たれ、プラスチックブランク22が
キャリヤリング52に粘り付くのを防止する。また、プラ
スチックブランクの周エッジは固相に保たれるので、各
プラスチックブランク22の周りは充分なフープ強度を維
持する。それゆえ、レバーション即ちプラスチックが変
形する傾向が防止される。かかるレバーションは、プレ
ストレスを受けたプラスチックブランク22が拘束されず
に溶融点まで加熱されたときに生ずる。
リング52にあり、こりれがプレカットブランク22が溶融
相にあるときの寸法の安定性を保つ重要な役目を果た
す。例えば、USP第3、684、258号に開示されているよ
うに、プラスチックは溶融温度で形が崩れ、粘くなると
されている(第1欄、21〜26行)。従って、従来技術
は、プラスチックブランクを溶融温度に加熱すると変形
し、粘くなり互いにくっついてしまうので、溶融相に加
熱すべきでないとしている。容器を製造する場合の、溶
融相にあるプラスチックブランクのハンドリングの問題
は未解決であった。発明者は、この問題を解決した。溶
融相にあるプレカットブランク22をその外周の小さな部
分だけでハンドルすることにより、この問題を解決し
た。この解決方法では、プラスチックブランク22と他の
面との接触を最少にする必要がある。第6図に示すよう
に、各プラスチックブランク22をキャリヤリング52の肩
62だけに接触させて置くことにより、接触を最少にす
る。こうして、プラスチックブランク22は、全搬送シス
テムを通じ、その部以外では他と接触することなく有効
に支持される。加熱中の各ブランク22の膨脹により、各
プラスチックブランク22の側面と、キャリヤリング52の
内周面との接触が起る。この膨脹は各ブランク22からの
熱伝達を強め、各プラスチックブランク22のフープ強度
を確保する。キャリヤリング52と各プラスチックブラン
ク22側面との接触は、各ブランク22のエッジを直接放射
からシールドする。各プラスチックブランク22の底面周
縁の狭い部分と側面とは、各ブランク22の残りの部が溶
融相になっても、クリスタリン溶融温度には達しない。
かくして、各プラスチックブランク22の周縁はクリスタ
リン溶融温度以下に保たれ、プラスチックブランク22が
キャリヤリング52に粘り付くのを防止する。また、プラ
スチックブランクの周エッジは固相に保たれるので、各
プラスチックブランク22の周りは充分なフープ強度を維
持する。それゆえ、レバーション即ちプラスチックが変
形する傾向が防止される。かかるレバーションは、プレ
ストレスを受けたプラスチックブランク22が拘束されず
に溶融点まで加熱されたときに生ずる。
従って、第2図に示す第1実施例及び第7図に示す第2
実施例において、キャリヤリング52の肩62に乗ってオー
ブン40から成型プレス44に入るプレカットブランク22
は、例えばSPPF技術による従来技術の場合のビレットに
比べ多くのストレスが除去される。
実施例において、キャリヤリング52の肩62に乗ってオー
ブン40から成型プレス44に入るプレカットブランク22
は、例えばSPPF技術による従来技術の場合のビレットに
比べ多くのストレスが除去される。
同様に、第11図に示す第3実施例及び第12図に示す第4
実施例においても、押えリング37がプラスチックブラン
ク22の上面周縁に置かれているが、プラスチックブラン
ク22自体はキャリヤリング52の肩62に乗っているので、
ストレスは除去される。
実施例においても、押えリング37がプラスチックブラン
ク22の上面周縁に置かれているが、プラスチックブラン
ク22自体はキャリヤリング52の肩62に乗っているので、
ストレスは除去される。
第14図に示すように、各プラスチックブランク22側面は
キャリヤリング52の内周面に接触している。周縁に沿っ
て肩62に接触している所及び押えリング37の下は、各プ
ラスチックブランク22のエッジを固相に保つ。何故な
ら、金属キャリヤリング52及び金属押えリング37はヒー
トシンクとして作用し、プラスチックブランク22のエッ
ジから熱を取り去る。リムでクーラ材料と接触すること
によるフープ強度により、各プラスチックブランク22は
その中心部が溶融相にあるに拘らず周縁寸法が保たれ
る。
キャリヤリング52の内周面に接触している。周縁に沿っ
て肩62に接触している所及び押えリング37の下は、各プ
ラスチックブランク22のエッジを固相に保つ。何故な
ら、金属キャリヤリング52及び金属押えリング37はヒー
トシンクとして作用し、プラスチックブランク22のエッ
ジから熱を取り去る。リムでクーラ材料と接触すること
によるフープ強度により、各プラスチックブランク22は
その中心部が溶融相にあるに拘らず周縁寸法が保たれ
る。
第3及び第4実施例における本発明の特徴の1つは、押
えリング37にある。これはキャリヤリング52と共に、各
ブランク22の大部分が溶融相にあるに拘らずその寸法の
安定性を保つ面で重要な役目をする。各ブランク22をキ
ャリヤリング52の肩62と、薄い押えリング37とだけに接
触させることにより、汚れが防止される。こうして、ブ
ランク22は全搬送システムを通じ、他の何物とも接触す
ることなく効果的に支持される。肩62と押えリング37と
により、各プラスチックブランク22エッジはオーブン40
からの放射熱を直接受けることから防止される。
えリング37にある。これはキャリヤリング52と共に、各
ブランク22の大部分が溶融相にあるに拘らずその寸法の
安定性を保つ面で重要な役目をする。各ブランク22をキ
ャリヤリング52の肩62と、薄い押えリング37とだけに接
触させることにより、汚れが防止される。こうして、ブ
ランク22は全搬送システムを通じ、他の何物とも接触す
ることなく効果的に支持される。肩62と押えリング37と
により、各プラスチックブランク22エッジはオーブン40
からの放射熱を直接受けることから防止される。
更に、その中心部が溶融温度にあるが、周縁部が固相に
あるプレカットブランク22から、本発明の装置により製
造された容器46は、通常のキャニングプロセスで一般的
なレトルティング温度255〜265゜Fで、問題になる永久変
形が生ずることはない。
あるプレカットブランク22から、本発明の装置により製
造された容器46は、通常のキャニングプロセスで一般的
なレトルティング温度255〜265゜Fで、問題になる永久変
形が生ずることはない。
第1図はプラスチックブランクの切断及び貯蔵システム
の側面図、 第2図はプレカットプラスチックブランクの供給、加
熱、成型及び搬送システムの側面図、 第3図は第2図に示すプレカットプラスチックブランク
の加熱及び成型システムの部分平面図、 第4図は各キャリヤリングがそれぞれ1つのプレカット
プラスチックブランクを保持しているトレイの半面平面
図、 第5図は第4図の5-5線矢視断面図、 第6図は第5図の部分詳細断面図、 第7図はプレカットプラスチックブランクの加熱、成型
及び搬送システムの第2実施例の側面図、 第8図は第7図に示すプレカットプラスチックブランク
搬送システムの部分平面図、 第9図は第7図に示すプレカットプラスチックブランク
搬送システムの詳細側面図、 第10図は第9図に示す連結リンクの透視図、 第11図はプレカットプラスチックブランクの加熱、成型
及び搬送システムの第3実施例の側面図、 第12図はプレカットプラスチックブランクの加熱、成型
及び搬送システムの第4実施例の側面図、 第13図は第3及び第4実施例で使用されているトレイの
半面平面図、 第14図は第13図の部分詳細断面図である。
の側面図、 第2図はプレカットプラスチックブランクの供給、加
熱、成型及び搬送システムの側面図、 第3図は第2図に示すプレカットプラスチックブランク
の加熱及び成型システムの部分平面図、 第4図は各キャリヤリングがそれぞれ1つのプレカット
プラスチックブランクを保持しているトレイの半面平面
図、 第5図は第4図の5-5線矢視断面図、 第6図は第5図の部分詳細断面図、 第7図はプレカットプラスチックブランクの加熱、成型
及び搬送システムの第2実施例の側面図、 第8図は第7図に示すプレカットプラスチックブランク
搬送システムの部分平面図、 第9図は第7図に示すプレカットプラスチックブランク
搬送システムの詳細側面図、 第10図は第9図に示す連結リンクの透視図、 第11図はプレカットプラスチックブランクの加熱、成型
及び搬送システムの第3実施例の側面図、 第12図はプレカットプラスチックブランクの加熱、成型
及び搬送システムの第4実施例の側面図、 第13図は第3及び第4実施例で使用されているトレイの
半面平面図、 第14図は第13図の部分詳細断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】プラスチックブランクから無視できない永
久変形を被ることなくレトルト室の温度及び圧力に耐え
得る容器を熱成型する装置であって、 a.プラスチックブランクをその内部応力を除去するに十
分な溶融温度まで加熱し、プラスチックブランクを固相
から溶融相に変化させる加熱手段と、 b.プラスチックブランクを前記加熱手段内を通って搬送
する手段であって、固相のプラスチックブランクがその
フープ強度及び周囲寸法を維持するようにその外周縁の
みを溶融相に変化することから防止する手段を含む搬送
手段と、 c.プラスチックブランクを無視できない永久変形を被る
ことなくレトルト室の温度及び圧力のに耐え得る容器に
成型する手段とを備え、 前記搬送手段は、コンベアと該コンベアに搬送される複
数のトレイとを含んでおり、各トレイは、前記防止手段
が載置される複数の貫通穴を有しており、 前記防止手段は、プラスチックブランクを該プラスチッ
クブランクの外周縁で支持する手段を有することを特徴
とする容器の熱成型装置。 - 【請求項2】前記防止手段は、複数のキャリヤリングを
有し、前記支持手段は各キャリヤリングの内周縁に沿っ
て延びる肩を有する請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】前記防止手段は、更に前記肩の真上におい
てプラスチックブランクの上面の置かれるリング手段を
含む請求項2記載の装置。 - 【請求項4】プラスチックブランクから無視できない永
久変形を被ることなくレトルト室の温度及び圧力に耐え
得る容器を熱成型する装置であって、 a.プラスチックブランクをその内部応力を除去するに十
分な溶融温度まで加熱し、プラスチックブランクを固相
から溶融相に変化させる加熱手段と、 b.プラスチックブランクを前記加熱手段内を通って搬送
する手段であって、固相のプラスチックブランクがその
フープ強度及び周囲寸法を維持するようにその外周縁の
みを溶融相に変化することから防止する手段を含む搬送
手段と、 c.プラスチックブランクを無視できない永久変形を被る
ことなくレトルト室の温度及び圧力に耐え得る容器に成
型する手段とを備え、 前記搬送手段は、互いに連結されてコンベアを形成する
複数のトレイを含んでおり、各トレイは、前記防止手段
が載置される複数の貫通穴を有しており、 前記防止手段は、プラスチックブランクを該プラスチッ
クブランクの外周縁で支持する手段を有することを特徴
とする熱成型装置。 - 【請求項5】前記防止手段は複数のキャリリングを有
し、前記支持手段は各キャリヤリングの内周縁に沿って
延びる肩を有する請求項4に記載の装置。 - 【請求項6】前記防止手段は、更にプラスチックブラン
クを前記肩の真上においてその外周縁に沿って押さえる
ために、プラスチックブランクの上面に置かれる複数の
リング手段を含む請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】プラスチックブランクを加熱する手段と、
プラスチックブランクを前記加熱手段を通って搬送する
手段と、プラスチックブランクをレトルト容器に成型す
る手段とを含む成型装置であって、 固相のプラスチックブランクがフープ強度及び周囲寸法
を維持しながらか溶融相に変化するように、該プラスチ
ックブランクの外周縁部分のみを溶融相に変化すること
から防止する手段を備えており、 該防止手段は、プラスチックブランクを該プラスチック
ブランクの外周縁で支持する手段を有しており、 該防止手段は、更に複数のキャリヤリングを有し、前記
支持手段は各キャリヤリングの内周縁に沿って延びる表
面を有しており、 前記搬送手段は前記防止手段が載置される複数のトレイ
を備えたコンベヤを有することを特徴とする容器の熱成
型装置。 - 【請求項8】前記防止手段は、プラスチックブランクの
該周縁に沿って該プラスチックブランクの上面に置かれ
るリング手段を含む請求項7に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/107,574 US4836764A (en) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | Melt-phase thermal pressure apparatus for forming of plastic blanks into retortable containers |
| US107,574 | 1987-10-13 |
Publications (2)
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