JPS6219291B2 - - Google Patents

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JPS6219291B2
JPS6219291B2 JP18454181A JP18454181A JPS6219291B2 JP S6219291 B2 JPS6219291 B2 JP S6219291B2 JP 18454181 A JP18454181 A JP 18454181A JP 18454181 A JP18454181 A JP 18454181A JP S6219291 B2 JPS6219291 B2 JP S6219291B2
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JP
Japan
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closure member
inner fin
container
lining layer
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JP18454181A
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Ii Uoaazu Suchiibun
Kee Kyanatsupu Torabisu
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Boise Cascade Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は、複合容器およびその本体の一端に
合成樹脂製の閉鎖端部品を回転結合させる装置に
関する。
発明の技術的背景 二つの合成樹脂製部品（たとえば容器本体とそ
の底部あるいは蓋部）の回転結合（摩擦溶接とも
言う。）の概念は、米国特許第3297504号、同第
3499068号、同第3712497号、同第4075820号に見
られるようによく知られている。一般に、この二
つの合成樹脂製部品は実質的に等しい厚味を有し
ているものが多い。それ故に、その二つが接触摩
擦の状態で回転をするときに、十分に摩擦熱を発
生して両部品が軟化し、両部品が良好に結合する
のである。
背景技術の問題点 ところで、これら部品の内張層の厚さが比較的
に小さい場合には、複合容器の一端に合成樹脂製
の閉鎖端部材を回転結合させることは比較的面倒
である。詳しく述べると、一般に合成樹脂製の閉
鎖端部材は容器本体の熱可塑性内張層よりも少な
くとも50倍大きい厚さをもつていて、過去におい
てこの両者を回転結合させようとする試みはすべ
て失敗に終つている。すなわち、この両者を回転
結合させようとすると、厚さの薄い熱可塑性内張
層はしばしば裂けるか、もしくは複合容器本体の
壁から剥がれるのである。それ故に、本発明が開
発されるまでは、容器本体の薄い熱可塑性内張層
に回転結合した合成樹脂製閉鎖端部材を有する複
合容器で連続した液密封を得ることは困難であつ
た。
さらにまた、容器本体に結合された従来の樹脂
製閉鎖端部材は、容器の充填や取扱いの際に応力
がかかつたときに、継ぎ目のところで容器の側部
から剥れ、それによつて閉鎖端部と本体部の間の
完全封鎖を破壊する不具合もあつた。
発明の目的 この発明の目的は上記の先行技術における欠点
をなくすことにある。詳しく述べると、複合容器
本体の可塑性内張層の一端部に合成樹脂製の閉鎖
端部材を回転結合させて、両者間に液密で剥れ難
い封鎖を生じさせることを本発明の主目的とす
る。
発明の概要 複合容器本体の一端部に、それぞれ環状の下向
きに垂れ下つた同芯の内側ひれ部と外側縁部から
なる環状溝を有する合成樹脂製閉鎖端部材を取り
付ける。また、この閉鎖端部材の内側ひれ部の外
側面に内向きのテーパを形成する。また、閉鎖端
部材が複合容器本体から剥れることを防止するた
め、閉鎖端部材の中央鏡板部分が屈曲してこの閉
鎖端部材に生ずる応力を吸収するようにする。
さらにまた、閉鎖端部材と容器本体との回転結
合のための接続を行なう前に、容器本体の接続末
端を半径方向外方に裾を少し広げておく。それに
よつて、閉鎖端部材または容器本体のいずれかが
回転結合のために回転されると、容器本体の裾広
がりの先端は閉鎖端部材にある上記環状溝に喰い
込み、それと同時に閉鎖端部材の内側ひれ部が半
径方向内方に変形するのが防がれる。
発明の詳細な説明 第１図について、複合容器１０には縦に並んだ
円筒状の容器本体１２と、それに回転結合された
合成樹脂製の閉鎖部材１４とがある。容器本体１
２は少なくとも一層のせんい質の壁層１６と、熱
可塑性合成樹脂の内張り層１８、および表貼層２
０を有している。
閉鎖部材１４には下向きに同芯状に垂れ下つた
円筒状内側ひれ部１４ａと外側縁部１４ｂとがあ
つて、それらの間に環状の溝２６を構成してい
る。容器本体１２の上端部は環状溝２６の中に位
置し、内側ひれ部１４ａと熱可塑性内張層１８は
回転結合された状態にある。本発明の特色を発揮
するために、内側ひれ部１４ａの厚味は内張層１
８のそれの20倍ないし50倍を有するものとする。
とくに、経済的な理由から、内張層１８は比較的
薄くしたいけれども、強度的な理由から内側ひれ
部には十分の厚味を持たせたいのである。すなわ
ち、閉鎖部材１４の内側ひれ部と外側縁部の両結
合部分は、該部品の中央鏡板部分のが屈曲する場
合だけでなく、複数容器の積み重ねる際において
も、十分な結合を維持するに足るだけの強度を有
しなければならない。この目的のために、閉鎖部
材１４はさらに上向きに伸びた円環状突出部１４
ｃを有していて、これがまた二つの複合容器が図
示のように丁度巧く積重なる役目をも果してい
る。円周状に位置した複数個の補強用リブ１４ｄ
が突出部１４ｃの内側面から内向き放射状に取り
付けられている。（第３図参照）閉鎖部材の中央
円状鏡板部分１４ｅにはまた円環状リブ部分１４
ｆがつくられている。これらのリブ１４ｄおよび
１４ｆはそれぞれ閉鎖部材の強度に貢献してい
る。
閉鎖部材のすべての角には、その中に生ずる応
力を取除くために丸味がつけられている。複合容
器に充填をおこなう際、またはその後の操作の際
に閉鎖部材に応力が生ずると、その中央鏡板部分
１４ｅはひれ部１４ａおよび縁部１４ｂに対して
屈曲し、その屈曲によつて容器本体から閉鎖部材
が剥れるのを防止する。
複数個の閉鎖部材１４を第２図に示すように積
み重ねることができる。このことは閉鎖部材を製
造元から使用者へ出荷するときに、輸送費用を節
約する上で都合がよい。
容器本体１２に閉鎖部材１４を結合する場合の
ために、それのひれ部１４ａの外面に縦内向きの
テーパを第２図に示すように付けておく。縦方向
に対するテーパの鋭角度は2.5ないし5.0度であ
る。このテーパは、閉鎖部材を容器本体に回転結
合させて最終的に完全な密封を得るのに非常に重
要である。それは、回転結合過程において生ずる
過剰の溶融樹脂を、容器本体の薄い熱可塑性内張
層を破損させることなく流下させ得るからであ
る。
本発明による回転結合装置は、最終的に完全な
回転結合複合容器を得るのに重要である。
閉鎖部材と容器本体との結合を確実なものにす
るために、本体上端の寸法を正確に定め、僅かに
裾広がりとする必要がある。この寸法定めおよび
裾広げは第４図に誇張して示されているようなや
り方で行う。円筒状の裾広げ用打ち型４０が容器
本体１２の上端部に打ち込まれる。打ち型４０は
その側周に上向き外広がりのテーパ面４０ａを有
し、その上端部は外向きに僅かに傾いた凹面４０
ｂとなつている。テーパ面４０ａは容器本体１２
に密接に適合し、打ち込まれるときに容器本体の
先端部が裾広がりとなるように寸法をよく合せ、
かつ少し打ち型４０を回転させる。打ち型４０を
用いる代りに通常の他の道具を用いて同様の裾広
げを行うこともできる。この裾広げによつて、容
器本体１２の上端の直径の材料的、機械的および
気候的状況による誤差を避けることができる。一
般に、この裾広げによつて容器本体の内側直径を
およそ0.3mm増す。
容器本体１２が静止した竪型の中央心棒手段５
０に取外し可能に第５図に示すように取付けられ
る。締め金５２によつて容器本体１２は中央心棒
手段５０に固着され、両者が離れるのが防がれ
る。第５図に示されたような締め金手段の代り
に、他の締め付け手段、たとえば真空吸引手段と
か膨張心棒手段とかを用いることもできる。
回転心金手段５４が回転可能に中央心棒手段５
０に取り付けられる。回転心金手段５４は円盤部
５４ａと軸部５４ｂとから構成されており、軸部
５４ｂは中央心棒手段５０の上端内に支承されて
いる。回転心金手段５４および中央心棒手段５０
には複数の縦方向空気通路６０および６２が形成
され、後者の通路６２は中央心棒手段５０の底部
近くで外気と連通している。これらの空気通路
は、回転結合の操作中に回転心金手段の頂部から
中央心棒手段を貫通して外気へ空気を連通させる
ものであり、縦方向でなくて任意の形状のもので
もよい。
回転心金手段５４の縦断面図および平面図が第
８図および第９図に示されている。円盤部５４ａ
の直径は一般に閉鎖部材の内側ひれ部分の内径と
等しい。この円盤部５４ａはのちに説明するよう
に回転結合工程にとつて重要である。
たとえば発泡ゴムのような適当な弾力のある材
料でできた圧縮可能な部品６４が回転心金手段の
円盤部５４ａの上面に載せられる。
第５図から第７図について、縦方向に移動し得
る回転つかみ（チヤツク）手段７０が中央心棒手
段５０および回転心金手段５４の軸方向に合わせ
て並べられる。該つかみ手段７０は回転駆動機構
７１によつて回転結合に必要な回転速度（すなわ
ちおよそ3000r.p.m.）で回転可能である。回転つ
かみ手段７０にはその底面７４に合成樹脂製閉鎖
部材１４を取付ける手段を有する。図示された実
施の態様では、この取付け手段は真空源７３を有
していて、真空源７３は通路７６およびオリフイ
ス７８を介して、つかみ手段７０の底面に存在す
る環状溝７２に通じており、それによつて閉鎖部
材１４を所定の位置に引き付け固着する。
操 作 この装置を操作するには、先ず容器の本体１２
を締め金５２によつて中央心棒手段５０に取り付
けて、中央心棒手段５０に対して容器本体１２の
縦方向ならびに回転方向の変位を生じないように
する。そして閉鎖部材１４をつかみ手段７０に取
り付ける。
第５図に示されているように閉鎖部材１４が取
り付けられた回転つかみ手段７０が、所望の回転
結合をするのに有効な回転速度（すなわちおよそ
3000r.p.m.）で回転される。回転つかみ手段７０
が回転をしながら、それは縦軸方向に下方に移動
して、閉鎖部材の円形鏡板部分の下面を圧縮可能
部品６４に合致させる。それによつて回転心金手
段５４がベアリング５５中でつかみ手段７０の回
転速度を似て回転することになる。それ故に、回
転つかみ手段７０がさらに下方に移動すると、圧
縮可能部品６４は圧縮されて、閉鎖部材の内側ひ
れ部１４は第１０図に示すように回転心金手段５
４の円盤部５４ａは閉鎖部材と等しいか、あるい
はより少ない回転数を以て回転する。
円盤部５４ａは、回転する閉鎖部材が下げられ
て容器本体と合致したときに、内側ひれ部１４ａ
が内側放射方向に変形するのを防止する。つかみ
手段７０の回転駆動機構７１が該つかみ手段が自
由に廻り得るように該手段から離される。第１１
図のように、閉鎖部材１４は次いで速かに容器本
体１２の上端部に挿入されて、容器本体１２の先
端裾広がり部分が次第に閉鎖部材の環状溝２６の
中に固く喰い入るようにする。そして内側ひれ部
１４ａが容器本体の熱可塑性内張層１８と回転心
金手段の円盤部５４ａとの間に楔止される。熱可
塑性内張層と樹脂製内側ひれ部との間の回転接触
摩擦は、連続した両熱可塑性材料を軟化させ、そ
の結果回転結合させるに足る熱を発生する。次い
で回転つかみ手段７０が閉鎖部材１４から取り外
される。
内側ひれ部１４ａの支えと該ひれ部の下内向き
につけられた外表面によつて、回転結合のあいだ
に生じた過剰の溶融した樹脂は第１１図に示すよ
うに下流に流れ、それによつて平均した厚さが得
られて内張層１８が破けるのが防がれる。こうし
て一つの複合容器に強固で液密な回転結合による
密封が得られるのである。
図示された実施の態様では、容器本体が静止し
て閉鎖部材が回転するが、もちろん、閉鎖部材を
静止させて容器本体を回転させることもこの発明
の範囲に属するものとする。同様に、既述の方法
では容器本体が静止している間に閉鎖部材が縦軸
方向に移動するけれども、この反対の場合もこの
発明の範囲に属するものとする。
そして、回転結合が終了したら、中央心棒手段
５０の締め金手段５２は容器本体１２から取り外
され、それによつて閉鎖部材が結合した容器本体
が中央心棒手段から取り外される。この目的のた
めに、空気通路６０および６２が設けられてい
て、それによつて中央心棒手段と回転心金手段の
間の、引いては閉鎖部材と容器本体との間の真空
を破ることができる。
ひとたび複合容器に充填が行われると、容器本
体１２の底端部に止め金具（図示されていな
い。）が取り付けられる。
合成樹脂製閉鎖部材と容器本体との間の回転結
合は、通常の底部閉鎖操作によつて生ずる応力に
耐えるべく十分に強固である。試験の結果による
と、容器本体の内張層と回転結合された合成樹脂
製閉鎖部材との間の結合は、容器本体壁と金属性
閉鎖底部材との間の通常の巻きとじ結合よりも３
倍も４倍も強固である。これについて、閉鎖部材
１４の中央部に上向きの力が掛ると、積重ねリブ
１４ｃと内側ひれ部１４ａとの間で該部品の屈曲
を生じ、それによつてひれ部１４ａと内張層１８
との間の完全な封鎖が維持されることに注意すべ
きである。（この封鎖は剥離力よりもむしろ応剪
力にさられる。）この目的のために、積み重ねリ
ブ１４ｃの閉鎖部品への継ぎ目には射出リブ１４
ｄを付けておくのがよい。
一般に0.02ないし0.07mmの厚味を有する内張層
１８は、通常の熱可塑性合成樹脂材料、たとえば
ポリオレフイン、スチレン、ポリカーボネート、
アクリル重合体等でつくられる。
第１０図に示すように、ひれ部１４ａの外面の
縦テーパ角度は、容器本体１２の上端部１２ａ
（第４図）よりも少し大きくしてある。
【図面の簡単な説明】
第１図は一対の積み重ねられた複合容器の縦断
詳細図。第２図は一対の積み重ねられた閉鎖部材
の縦断詳細図。第３図は閉鎖部材の上面図。第４
図は裾広げ方法の一つの実施の態様を説明するた
めの縦断面図。第５図は回転結合装置の縦断説明
図。第６図は回転結合装置上部の縦断面図。第７
図は第６図の回転結合装置上部の底面図。第８図
は第５図の回転心金手段５４の縦断面図。第９図
は同上回転心金手段の底面図。第１０図ないし第
１２図は本発明回転結合方法の過程を示すそれぞ
れの縦断説明図。 １０……複合容器、１２……容器本体、１４…
…閉鎖部材、１４ａ……内側ひれ部、１４ｂ……
外側縁部、１４ｃ……積重ねリブ、１４ｄ……リ
ブ、１４ｅ……鏡板部分、１４ｆ……円環状リ
ブ、１６……壁層、１８……内張層、２０……表
貼層、２６……環状溝、４０……打ち型、５０…
…中央心棒手段、５２……締め金手段、５４……
回転心金手段、５５……ベアリング、６０および
６２……空気通路、６４……圧縮可能部品、７０
……チヤツク手段、７１……回転駆動機構、７２
……環状溝、７３……真空源、７６……通路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) せんい質壁層１６、熱可塑性合成樹脂製
    の内張層１８および外側表貼層２０からなる縦
    に置かれた円筒状容器本体１２と、 (b) 該容器本体の一端に摩擦溶接された合成樹脂
    製の閉鎖部材１４とからなり、 (c) 該閉鎖部材は該容器本体の上端を横切る円形
    の鏡板部分１４ｅを有するとともに、 (d) 該鏡板部分に隣接して下向きに伸びる環状の
    内側ひれ部１４ａを有してこれが容器本体の内
    張層に摩擦溶接されており、該内封ひれ部の厚
    さは全溶接面積にわたつて実質的に等しく、か
    つ (e) 該鏡板部分から下向きに伸び、かつ該容器本
    体の表貼層２０に隣接する外側縁部１４ｂを有
    し、上記内側ひれ部とこの外側縁部が環状溝２
    ６を形成してこの中に上記容器本体の上端が喰
    い込んでいること、 を特徴とする底部が摩擦溶接結合された複合容
    器。 ２ (a) 該鏡板部分から上向きに伸びた環状積重
    ねリブ１４Ｃを有し、該リブの直径が該内側ひ
    れ部の内径よりも小さく、 (b) 該積重ねリブの内面から内側に放射状に伸び
    る複数のリブ１４ｄを有すること、を特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の複合溶器。 ３ 閉鎖部品の内側ひれ部の厚さが容器本体の内
    張層の厚さの20倍ないし50倍であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項に記載の複合容器。 ４ (a) 容器本体１２のなかへの挿入のために用
    いられる静止した中央心棒手段５０と、 (b) 該容器本体と該中央心棒手段とを着脱自在に
    取り付けるための締め金手段５２と、 (c) 該中央心棒手段に対して縦に同軸に移動し得
    る回転つかみ手段７０であつて、該回転つかみ
    手段は摩擦溶接結合を起し得るだけの回転速度
    を以て回転させられ、 (d) 合成樹脂製閉鎖部材１４を該回転つかみ手段
    に着脱自在に装着する手段と、 (e) 該中央心棒手段と同軸方向に該回転つかみ手
    段が移動するときに、閉鎖部材の内側ひれ部分
    １４ａを回転可能に支える回転心金手段５４で
    あつて、それによつて容器本体１２の先端が次
    第に閉鎖部材の環状溝２６中に喰い込むとき
    に、閉鎖部材の内側ひれ部分１４ａが回転結合
    によつて容器本体の合成樹脂製内張層１８に摩
    擦溶着するようにしたものと、 を含む縦列筒状複合容器の端部を回転結合する装
    置。 ５ 回転心金手段５４の底端部が中央心棒手段５
    ０と回転可能に結合し、該回転心金手段には内側
    ひれ部１４ａの内径と等しい直径を有する円盤部
    ５４ａがあり、該内側ひれ部１４ａの内面および
    外面は縦内向きにテーパを有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第４項に記載の装置。 ６ 回転心金手段５４がその上部に達する軸部５
    ４ｂを有することを特徴とする特許請求の範囲第
    ４項に記載の装置。 ７ 回転心金手段５４の上面に圧縮可能部品６４
    を載置して、回転つかみ手段７０を軸方向に降下
    させたときにこれによつて回転つかみ手段と同じ
    回転速度を該回転心金手段に与えるようにしたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の装
    置。 ８ 回転心金手段の円盤部５４ａに縦空気通路６
    ０があつて、閉鎖部材１４と該円盤部との間の空
    間に通じ、それによつて容器と閉鎖部材との回転
    結合体を中央心棒手段５０から取り外し得るよう
    にしたことを特徴とする特許請求の範囲第４項に
    記載の装置。 ９ 閉鎖部材１４を回転つかみ手段７０に着脱自
    在に装着する手段が真空手段よりなることを特徴
    とする特許請求の範囲第４項に記載の装置。
JP56184541A 1981-07-30 1981-11-19 底部が摩擦溶接結合された複合容器とその製造装置 Granted JPS5820417A (ja)

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