JP4285066B2

JP4285066B2 - Cap mounting structure for plastic container, method for crystallizing nozzle, and core chuck for regulating inner diameter of nozzle

Info

Publication number: JP4285066B2
Application number: JP2003127608A
Authority: JP
Inventors: 治彦鈴木; 温小宮; 友紀佐藤
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-05-02
Also published as: JP2004331137A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック容器のキャップ取付構造に関し、特にいたずら防止用のバンドを備えたキャップの取付構造およびノズルの内径規制用コアチャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のいたずら防止（ＴａｍｐｅｒＥｖｉｄｅｎｃｅ）用のＴＥキャップの取付構造として、ノズルに対するキャップ本体の螺合完了位置で、キャップ本体の下端に切り離し可能に連接されたバンドがノズル外周に設けられたバンド移動規制部に係合すると共に、キャップ本体の天壁部から突出するインナーリングがノズル内周に密接し、螺合完了位置からキャップ本体の開栓方向への回転操作の過程で、所定の回転角度でもってバンドがキャップ本体から切り離され、その後、ノズル内周に接触するインナーリングがノズルから抜き出されるように構成されたものが知られている。
【０００３】
ノズル内周面は先端まで同一径の円筒面となっており、開栓時にはインナーリングを一定のシール面圧を保ちながらノズル先端まで移動させ、バンドが破断する前にインナーリングからリークが発生しないように構成していた。
このようなＴＥキャップは、たとえば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のＴＥキャップの取付構造では、インナーリングおよびノズル内周面の寸法精度のばらつき等によってシール面圧が低下し、バンドが破断する前にインナーリングからリークが発生するおそれがあった。特に、低温下ではインナーリングが硬くなると共に収縮する傾向となるので、寸法ばらつきの影響がでやすく、リークが発生しやすくなる。
【０００５】
また、ノズルおよびインナーリングが精度よく成形されていたとしても、容器が耐熱容器で高温のシャワー等で内容物を加熱殺菌する場合には、熱によってインナーリングがノズルの内径になじんでしまい、やはりリークが発生しやすくなる。
【０００６】
さらに、容器がＰＥＴボトル等の耐熱容器の場合、ノズルは白化（結晶化）処理によって耐熱性が高められているが、結晶化処理の際に収縮してノズル内径寸法が大きく変化する。そこで、従来からノズル内に内径規制用コアチャックを挿入し、収縮するノズルの内周形状および寸法の安定化が図られているものの（たとえば、特許文献２参照）、寸法ばらつきが生じやすい。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−４０４４７号公報
【特許文献２】
特許第３０４４３４６号公報
【０００８】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バンドが切離される前にインナーリングとノズル内周との間のリークが生じないように確実に密封することができる構造のプラスチック容器のキャップ取付構造およびノズル成形に用いる内径規制用コアチャックを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、ノズルに対するキャップ本体の螺合完了位置で、キャップ本体の下端に切り離し可能に連接されたバンドがノズル外周に設けられたバンド移動規制部に係合すると共に、前記キャップ本体の天壁部から突出するインナーリングがノズル内周に密接し、螺合完了位置からキャップ本体の開栓方向への回転操作の過程で、所定の回転角度でもって前記バンドがキャップ本体から切り離され、その後、ノズル内周に接触するインナーリングがノズルから抜き出される構成のプラスチック容器のキャップ取付構造において、前記インナーリングが密接するノズル先端部内周面を、先端側が小径となる形状としたことを特徴とする。
ノズルは結晶化されたノズルで、ノズル先端部がノズル先端部に続く基準径部よりも小径に収縮している構造となっていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のノズル結晶化方法は、プラスチック容器またはプラスチック容器のノズルを結晶化するもので、ノズル先端部を基準径部よりも収縮させてテーパ形状に成形することを特徴とする。
また、本発明のノズルの内径規制用コアチャックは、プラスチック容器またはプラスチック容器成形用のプリフォームのノズルを結晶化させる際にノズル内に挿入してノズル内径を規制するもので、前記ノズル内に挿入されるコア本体外周のノズル先端部対応部位の外径を基準径に対して小径にしたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記ノズル内に挿入されるコア本体外周のノズル先端部対応部位に、冷却時にノズル側からコア側への熱伝導を規制する断熱部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係るプラスチック容器のキャップ取付構造を示している。
すなわち、ノズル１０に対するキャップ本体２０の螺合完了位置で、キャップ本体２０の下端に切り離し可能に連接されたバンド３０がノズル１０外周に設けられたバンド移動規制部１２に係合すると共に、キャップ本体２０の天壁部２２から突出するインナーリング２３がノズル１０内周に密接している。
【００１３】
そして、螺合完了位置からキャップ本体２０の開栓方向への回転操作の過程で、所定の回転角度でもってバンド３０がキャップ本体２０から切り離され、その後、ノズル１０内周に接触するインナーリング２３がノズル１０から抜き出される構成となっている。
ノズル１０は円筒形状で、容器本体１の肩部２から上方に突出した構成となっている。ノズル１０の外周には雄ねじ１１が形成されると共に、この雄ねじ１１の下方位置にバンド移動規制部１２が設けられている。
【００１４】
一方、インナーリング２３が嵌合するノズル先端部１３の内周面は、先端に向かって徐々に小径となるテーパ面１４となっている。このテーパ面１４の下端はノズル１０の中心軸と平行の円筒形状の基準径部１５の基準内周面１５ａの上端と段差無く連続的につながり、テーパ面１４の上端はノズル１０の円弧形状に丸めた先端角部１６の下縁に段差無く連続的につながっている。テーパ面１４は直線的に傾斜するもので、基準内周面１５ａに対して所定角度αだけ内側に倒れた構成となっている。
【００１５】
図示例では、テーパ面１４の長さは、ノズル１０の先端から雄ねじ１１が形成されていないねじ無し領域を含め、雄ねじ１１の一巻き程度の長さに設定されている。
プラスチック容器の材料としては種々の材料が適用可能であるが、本実施の形態ではＰＥＴ容器の例で、ノズル１０は耐熱性を高めるために結晶化されており、後述する結晶化の過程でノズル先端部１３を内倒れ形状に成形したものである。すなわち、ノズル先端部１３の結晶化度合いがノズル先端部１３に続く基準径部１５よりも進んで小径に収縮した構造となっている。
図示例では、ノズル先端部１３のテーパ面１４が直線的に傾斜しているが、曲線的に傾斜していてもよいし、段階的に内径が小さくなるような段差を有するような形状でもよい。
【００１６】
キャップ本体２０は、ノズル１０外周の雄ねじ１１が係合する雌ねじ２４が設けられた円筒形状の側壁部２１と、この側壁部２１の上端を閉塞する天壁部２２とを備え、側壁部２１の下端に連接部としてのブリッジ部３１を介して前記バンド３０が連接されている。バンド３０にはバンド移動規制部１２に下方から係合する係止片３２が設けられている。
バンド移動規制部１２は半径方向に張り出す環状の凸部によって構成されるもので、螺合完了位置で係止片３２がバンド移動規制部１２を乗り越えてその下側面に係合し、バンド３０の回転方向の移動は許容し、ノズル先端側への移動を規制するようになっている。
【００１７】
インナーリング２３はキャップ本体２０の天壁部２２から所定寸法下方に向けて垂下するもので、その下端部外周に、ノズル先端部１３内周面に所定の絞め代でもって密封状態で接触する断面山形状に隆起する先端シール部２３ａが設けられている。この先端シール部２３ａは、ノズル先端部１３のテーパ面１４上に接触する。先端シール部２３ａの接触位置は螺合完了位置で最も深い位置にあるが、図示例では、接触位置はテーパ面１４の中途位置である。
【００１８】
なお、キャップ本体２０の天壁部２２には、インナーリング２３の他に、ノズル先端面１３ａに軸方向に係合されるコンタクトリング２５と、ノズル先端部１３の外周面１３ｂに係合するアウターリング２６と、が設けられている。
アウターリング２６はインナーリング２３よりも短く、ノズル先端部１３の外周面１３ｂに密封接触している。コンタクトリング２５はインナーリング２３とアウターリング２６の間に位置し、ノズル１０の先端面に軸方向に接触している。
このインナーリング２３，コンタクトリング２５およびアウターリング２６は天壁部２２に一体成形されているが、インナーリング２３，コンタクトリング２５およびアウターリング２６をキャップ本体２０とは別体構成のライナーとして成形し、キャップ本体２０の天壁部２２に組み付けるツーピース構成のものにも適用可能である。
【００１９】
本発明では、図１および図２に示すように、インナーリング２３が接触するノズル先端部１３のテーパ面１４が、先端に向かって徐々に内側に傾斜するテーパ形状となっているので、開栓方向に回転するにつれてインナーリング２３の先端シール部２３ａはテーパ面１４上を螺旋状に摺動しながらノズル先端側に移動し、シール面圧が徐々に増大していく。したがって、多少の寸法ばらつきがあったとしてもばらつきが吸収されて確実にシールされる。
そして、図３に示すように、ブレーク角Ｂに達すると、バンド３０を連接するブリッジ部３１が切れる。さらにインナーリング２３の先端シール部２３ａがノズル１０の先端角部１６に達してテーパ面１４から外れた時点でリークする（リーク角Ｌ）。したがって、ＬＢ角度（Ｌ−Ｂ）が必ずプラスになる。
【００２０】
実験によれば、ノズル先端部１３の先端面１３ａから１．０［ｍｍ］の位置の内径（ａ）から２．５［ｍｍ］の位置の内径ｂを引いた差（ａ−ｂ）を口内径開き度とすると、口内径開き度が−０．０３［ｍｍ］以下のものについて、リーク発生率が０であった。
【００２１】
次に、上記テーパ構造のノズルの結晶化方法について説明する。
プラスチック容器１は、図４（Ａ）に示すようなプリフォーム１００から成形される。プリフォーム１００は、有底筒状の本体部１０１と、本体部１０１の開口端に設けられるノズル１０とを備えており、本体部１０１をブロー成形によって所定形状に膨らませる。ノズル１０はプリフォーム１００の成形の段階で成形されている。
プリフォーム１００のノズル１０は、成形段階では未結晶で耐熱性に乏しいので、白化装置によって結晶化処理を施す。この結晶化の段階で密度が高くなって収縮するので、収縮の進行度合いを変えることにより、ノズル先端部１３の収縮量を大きくして内周面をテーパ形状とすることができる。この実施の形態では、内径規制用コアチャック２００によって収縮の進行度合いを変えている。
【００２２】
図４（Ｂ），（Ｃ）に、結晶化処理工程を示している。
ノズル１０の結晶化処理は、プリフォーム１００の本体部１０１を断熱部材１１０で覆い、ヒータ１２０によってノズル１０を加熱して結晶化を進行させる（図４（Ｂ）参照）。
次に、不図示の冷却装置のヘッド３００に取り付けられるコアチャック２００を、プリフォーム１００のノズル１０内に挿入して冷却し、寸法，形状を安定化させる（図４（Ｃ）参照）。
【００２３】
コアチャック２００は、図５（Ａ）及び図６に詳細に示すように、プリフォーム１００のノズル１０内に挿入されるコア本体２１０と、コア本体２１０に続くフランジ部２２０と、フランジ部２２０に対してコア本体２１０と反対側に同軸的に延びる取付軸部２３０と、から構成されている。コア本体２１０の先端部には、プリフォーム１００の本体部１０１内に挿入される小径の先端凸部２４０が設けられている。また、コアチャック２００の内部には軸方向に延びる穴２５０が設けられ、穴２５０の一端は取付軸部２３０の端面に開口し、他端はコア本体２１０と先端凸部２４０の境界付近まで延びている。また、コア本体２１０には、ノズル内に挿入した際の、プリフォーム１００内部と外部空間との空気置換用穴２６０が設けられている。
【００２４】
コア本体２１０のノズル先端部対応部位は、図５（Ｂ）に誇張して示すように、コア本体２１の基準径部２１１に対して一段小径の段差部２１２が設けられている。段差部２１２はコア本体２１０のフランジ部２２０との付け根部に位置するもので、コアチャック２００の中心軸線と平行の所定幅の底部ストレート部２１２ａと、この底部ストレート部２１２ａと基準径部２１１との境界のテーパ状段部２１２ｂとを備えた構成となっている。また、この基準径部２１１に対して反フランジ部２２０側は、基準径部２１１に対して一段小径とした逃がし部２１３となっている。
基準径部２１１はノズル１０の雄ねじ１１が形成される範囲にほぼ対応して設けられ、コアチャック２００の中心軸線と平行のストレート形状となっている。
【００２５】
このようなコアチャック２００を用いることにより、図４（Ｄ）に示すように、ノズル１０の雄ねじ１１が形成される部分はコア本体２１０の基準径部２１１の外周によって内径の収縮が規制され、ノズル先端部１３は段差部２１２の底部ストレート部２１２ａまで収縮し、先端に向かって徐々に内側に傾斜するテーパ形状となる。
ノズル１０からコアチャック２００を抜き取る際には、小径となったノズル先端部１３は、基準径部２１１との段差を乗り越えるために、基準径部２１１との嵌合代分だけ押し広げる必要があるがテーパ状段部２１２ｂを通じて押し広げられるので、スムースに段差を乗り越える。さらに、基準径部２１１の長さは短く、基準径部２１１に続く逃がし部２１３が小径となっているので、スムースに抜き取ることができる。
【００２６】
コア本体２１０のノズル先端部対応部の形状としては、逆段差形状の他に、図５（Ｃ）に示すような逆テーパ形状としてもよいし、図５（Ｄ）に示すような逆テーパ山形状としてもよいし、その他種々の形状をとることが可能である。
図５（Ｃ）の逆テーパ形状は、図５（Ｂ）の段差部２１２の代わりに、基準径部２１１からフランジ部２２０に向けて徐々に小径となる逆テーパ部２２２を設けたものである。
図５（Ｄ）に示す例は、逆テーパ部２２２を設けた点は図５（Ｃ）と同じで、基準径部２２１をごく狭くして、逃がし部２１３との境界を逃がし部２１３に向けて徐々に小径となるテーパ状段部２２４とし、全体として逆テーパ山形状としたものである。
【００２７】
図５（Ｅ）乃至（Ｉ）には、コアチャックの他の実施の形態を示している。
コアチャックの基本的な構成は図５（Ａ）と同じなので、同一の構成部分には同一の符号を付して説明を省略するものとし、異なる点のみを説明する。
すなわち、このコアチャックは、コア本体２１０外周のノズル先端部対応部位に、冷却時にノズル１０側からコアチャック２００側への熱伝導を規制する断熱部４００を設けたものである。
断熱部４００は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの断熱材４０１を填め込んだ部分であり、図５（Ｅ），（Ｆ）に示す例では、断熱部４００はコアチャック２００の中心軸線と平行のストレート形状に成形されている。この断熱部４００の外径は、断熱部４００に隣接する基準径部２１１と同一径に成形されている。
【００２８】
このようなコアチャック２００を用いれば、加熱によって収縮するノズル１０の内周面はコア本体２１０の基準径部２１１の外周によって内径の収縮が規制されるが、断熱部４００に接するノズル先端部１３は冷却が遅れて収縮し続ける。断熱部４００の径は基準径部２１１と同一径なので、外見上はノズル先端部１３は基準径に規制されているように見えるが、実際は収縮しており、嵌合代が増大してノズル先端部１３の断熱部４００に対する締め付け力が増大している。この状態のノズル１０からコア本体２１０を抜き取ると、ノズル先端部１３がテーパ形状となる。
【００２９】
断熱部４００の外周形状としては、ストレート形状の他に、図５（Ｇ）に示すように、フランジ部２２０側に向けて（ノズル先端側）徐々に径が大きくなるように傾斜するテーパ部４１０としてもよいし、図５（Ｈ）に示すように、基準径部２１１側をストレート部４１１とし、フランジ部２２０側をテーパ部４１０としてもよい。
このように断熱部４００をフランジ部２００側（ノズル先端側）の径が大きいテーパ形状とすることにより、ノズル先端部１３の傾きを調整することができる。
また、図５（Ｉ）に示すように、断熱部４００を、段付き形状とし、先端側の大径部４２０と、基準径部２１１側の基準径と同一径の小径部４２１との段付き形状としてもよい。
上記図５（Ｇ），（Ｈ）および（Ｉ）に示すような断熱部４００の外周形状とすることにより、図５（Ｅ），（Ｆ）に示す例で、角度αが必要以上に大きいような場合に、角度αを所望の角度に調整することができる。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、収縮の進行度合いの違いによってノズル先端部の内周形状をテーパ形状とする例を示したが、内外径を金型で抑えることによってテーパ形状としてもよい。
また、結晶化しないノズルの場合には、成形金型で内周形状をテーパ形状に成形することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果を得ることができる。
請求項１に記載の発明によれば、螺合完了位置からキャップ本体の開栓方向への回転操作の過程で、所定の回転角度でもってバンドがキャップ本体から切り離され、その後、ノズル内周に接触するインナーリングがノズルから抜き出される構成のプラスチック容器のキャップ取付構造において、インナーリングが密接するノズル先端部内周面を、先端側が小径となる形状としたので、寸法精度のばらつきや経年変化あるいは加熱殺菌時のインナーリングのなじみ等によってシール面圧が低下したとしても、開栓方向に回転するにつれてインナーリングとノズル先端部内周面の嵌合代が大きくなるので、ブレーク角度に達する前にインナーリングのシール部からリークすることを防止することができる。
【００３２】
請求項２に記載のノズルによれば、ノズル先端部がノズル先端部に続く基準径部よりも小径に収縮する構造となっているので、結晶化と同時にノズル先端部を成形することができる。
請求項３に記載の発明によれば、ノズル先端部の収縮の進行度合いをノズル先端部に続く基準径部よりも進めることにより、ノズル先端部を基準径部よりも収縮させてテーパ形状に成形することができる。
請求項３に記載のノズルの内径規制用コアチャックによれば、コア外周のノズル先端部対応部位の外径を基準径に対して小径にしたので、結晶化の収縮過程でノズル先端部の収縮量が大きくなって小径に成形することができる。
【００３３】
請求項４に記載のノズルの内径規制用コアチャックによれば、コア外周のノズル先端部対応部位に、冷却時にノズル側からコア側への熱伝導を規制する断熱部を設けたので、結晶化の冷却工程で、断熱部と接するノズル先端部の冷却を遅らせて結晶化を進行させ基準径よりも収縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施の形態に係るプラスチック容器のキャップ取付構造の螺合完了状態を示す要部拡大図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のインナーリング嵌合部の部分拡大断面図、同図（Ｃ）は同図（Ｂ）の開栓途中のインナーリング嵌合部の部分拡大断面図である。
【図２】図２（Ａ）は図１のキャップ取付構造が適用されるプラスチック容器の一例を示す正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のキャップとノズルの嵌合部の一部破断拡大正面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）の容器のノズルの部分拡大断面図である。
【図３】図３（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明のキャップ取付構造の開栓工程を示す説明図である。
【図４】図４（Ａ）は図２に示すプラスチック容器のプリフォームの一例を示す部分破断正面図、同図（Ｂ），（Ｃ）は同図（Ａ）のプリフォームのノズル結晶化工程の説明図、同図（Ｄ）はノズル先端部の変形状態を示す部分拡大断面説明図である。
【図５】図５（Ａ）乃至（Ｄ）は図４に示すノズル結晶化工程に用いるコアチャックを示すもので、同図（Ａ）はコアチャックの全体構成を示す正面図、同図（Ｂ）はノズル内に挿入されるコア本体の外周面形状を誇張して示す図、同図（Ｃ），（Ｄ）は同図（Ｂ）の変形例を示す図、図５（Ｅ）乃至（Ｉ）はコアチャックの他の構成例を示すもので、同図（Ｅ）はコアチャックの全体構成を示す正面図、同図（Ｆ）はノズル内に挿入されるコア本体の外周面形状の基本構成を示す図、同図（Ｇ）乃至（Ｉ）は同図（Ｆ）の断熱部の変形例を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は図５（Ａ）に示すコアチャックのより詳細な構成を示す図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）の底面の端面図、同図（Ｄ）は同図（Ａ）の要部断面図、同図（Ｅ）は同図（Ａ）のコア本体の半正面図である。
【符号の説明】
１０ノズル
１１雄ねじ、１２バンド移動規制部、１３ノズル先端部
１４テーパ面、１５基準径部、１６先端角部
２０キャップ本体
２１側壁部、２２天壁部、
２３インナーリング
２３ａ先端シール部
３０バンド、３１ブリッジ部、３２係止片
Ｌリーク角度
Ｂブレーク角度
１００プリフォーム
１０１本体部
１２０ヒータ
２００コアチャック
２１０コア本体、２２０フランジ部、２３０取付軸部、
２４０先端凸部、２５０穴、２６０空気置換用穴
２１２段差部
２１２ａ底部ストレート部、２１２ｂテーパ状段部
２１３逃がし部
４００断熱部
４１０テーパ部、４１１ストレート部
４２０大径部、４２１小径部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cap mounting structure for a plastic container, and particularly to a cap mounting structure having a band for preventing tampering and a core chuck for regulating the inner diameter of a nozzle.
[0002]
[Prior art]
As a conventional TE cap attachment structure for preventing tampering, a band movement restriction in which a band connected to the lower end of the cap main body so as to be detachable at the position where the cap main body is screwed to the nozzle is provided on the outer periphery of the nozzle. The inner ring protruding from the top wall of the cap body is in close contact with the inner periphery of the nozzle, and is rotated at a predetermined rotation angle in the process of rotating from the screwing completion position to the cap body opening direction. There is known a structure in which the band is cut off from the cap body, and then the inner ring that contacts the inner periphery of the nozzle is extracted from the nozzle.
[0003]
The inner peripheral surface of the nozzle is a cylindrical surface with the same diameter up to the tip, and when opening, the inner ring is moved to the tip of the nozzle while maintaining a constant seal surface pressure, and no leak occurs from the inner ring before the band breaks It was configured as follows.
Such a TE cap is described in Patent Document 1, for example.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the above-described conventional TE cap mounting structure, the seal surface pressure may decrease due to variations in the dimensional accuracy of the inner ring and the inner peripheral surface of the nozzle, and there is a risk of leakage from the inner ring before the band breaks. It was. In particular, since the inner ring becomes hard and shrinks at low temperatures, it is likely to be affected by dimensional variations and leaks are likely to occur.
[0005]
Also, even if the nozzle and inner ring are accurately molded, if the container is a heat-resistant container and the contents are sterilized by heating in a hot shower, etc., the inner ring becomes familiar with the inner diameter of the nozzle due to heat. Leakage is likely to occur.
[0006]
Further, when the container is a heat-resistant container such as a PET bottle, the heat resistance of the nozzle is enhanced by the whitening (crystallization) treatment, but the nozzle shrinks during the crystallization treatment, and the nozzle inner diameter changes greatly. Therefore, although an inner diameter regulating core chuck has been conventionally inserted into the nozzle to stabilize the inner peripheral shape and dimensions of the contracting nozzle (see, for example, Patent Document 2), dimensional variations are likely to occur.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-8-40447 [Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3044346 gazette
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to prevent leakage between the inner ring and the inner circumference of the nozzle before the band is cut off. It is an object of the present invention to provide a cap mounting structure for a plastic container having a structure that can be surely sealed and a core chuck for regulating inner diameter used for nozzle molding.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a band movement restricting portion provided on the outer periphery of the nozzle is provided with a band that is detachably connected to the lower end of the cap body at the screwing completion position of the cap body with respect to the nozzle. The inner ring protruding from the top wall portion of the cap body is in close contact with the inner periphery of the nozzle, and has a predetermined rotation angle in the process of rotating from the screwing completion position to the cap body opening direction. In the plastic container cap mounting structure in which the band is cut off from the cap body, and then the inner ring in contact with the inner periphery of the nozzle is pulled out from the nozzle, the inner peripheral surface of the nozzle tip portion with which the inner ring is in close contact, It is characterized by having a small diameter.
The nozzle is a crystallized nozzle and has a structure in which the nozzle tip is contracted to a smaller diameter than the reference diameter following the nozzle tip.
[0010]
The nozzle crystallization method of the present invention is a method for crystallizing a plastic container or a nozzle of a plastic container, wherein the nozzle tip portion is contracted from the reference diameter portion and formed into a tapered shape.
The core chuck for regulating the inner diameter of the nozzle according to the present invention is inserted into the nozzle when the nozzle of a plastic container or a preform for molding a plastic container is crystallized to regulate the inner diameter of the nozzle. The outer diameter of the portion corresponding to the nozzle tip on the outer periphery of the core body to be inserted is made smaller than the reference diameter.
[0011]
In addition, a heat insulating portion that restricts heat conduction from the nozzle side to the core side during cooling is provided at a portion corresponding to the nozzle tip portion on the outer periphery of the core body that is inserted into the nozzle.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.
1 and 2 show a cap mounting structure for a plastic container according to an embodiment of the present invention.
That is, at the screwing completion position of the cap body 20 with respect to the nozzle 10, the band 30 detachably connected to the lower end of the cap body 20 engages with the band movement restricting portion 12 provided on the outer periphery of the nozzle 10, and the cap body. An inner ring 23 protruding from the top wall portion 20 of the 20 is in close contact with the inner periphery of the nozzle 10.
[0013]
In the course of the rotation operation from the screwing completion position to the cap body 20 opening direction, the band 30 is separated from the cap body 20 at a predetermined rotation angle, and then the inner ring 23 that contacts the inner periphery of the nozzle 10. Is extracted from the nozzle 10.
The nozzle 10 has a cylindrical shape and is configured to protrude upward from the shoulder 2 of the container body 1. A male screw 11 is formed on the outer periphery of the nozzle 10, and a band movement restricting portion 12 is provided at a position below the male screw 11.
[0014]
On the other hand, the inner peripheral surface of the nozzle tip 13 to which the inner ring 23 is fitted is a tapered surface 14 that gradually decreases in diameter toward the tip. The lower end of the taper surface 14 is continuously connected to the upper end of the reference inner peripheral surface 15a of the cylindrical reference diameter portion 15 parallel to the central axis of the nozzle 10 without a step, and the upper end of the taper surface 14 has an arc shape of the nozzle 10. It is continuously connected to the lower edge of the rounded corner 16 with no step. The tapered surface 14 is linearly inclined and is configured to fall inward by a predetermined angle α with respect to the reference inner peripheral surface 15a.
[0015]
In the illustrated example, the length of the tapered surface 14 is set to about one turn of the male screw 11 including the unthreaded region where the male screw 11 is not formed from the tip of the nozzle 10.
Various materials can be applied as the material of the plastic container. In this embodiment, the nozzle 10 is an example of a PET container, and the nozzle 10 is crystallized in order to improve heat resistance. The tip portion 13 is formed into an inwardly falling shape. That is, the degree of crystallization of the nozzle tip portion 13 is more advanced than the reference diameter portion 15 following the nozzle tip portion 13 and contracted to a small diameter.
In the illustrated example, the tapered surface 14 of the nozzle tip portion 13 is linearly inclined, but may be curvedly inclined or may have a step having a stepped diameter that gradually decreases. .
[0016]
The cap body 20 includes a cylindrical side wall portion 21 provided with a female screw 24 with which the male screw 11 on the outer periphery of the nozzle 10 is engaged, and a top wall portion 22 that closes the upper end of the side wall portion 21. The band 30 is connected to the lower end via a bridge portion 31 as a connecting portion. The band 30 is provided with a locking piece 32 that engages with the band movement restricting portion 12 from below.
The band movement restricting portion 12 is constituted by an annular convex portion projecting in the radial direction, and the locking piece 32 gets over the band movement restricting portion 12 and engages with the lower surface thereof at the screwing completion position. The movement in the rotation direction is allowed, and the movement toward the nozzle tip side is restricted.
[0017]
The inner ring 23 hangs downward from the top wall portion 22 of the cap body 20 by a predetermined dimension. The inner ring 23 has a cross section that contacts the outer periphery of the lower end of the cap body 20 in a sealed state with a predetermined tightening margin on the inner peripheral surface of the nozzle tip 13. A tip seal portion 23a that is raised in a mountain shape is provided. The tip seal portion 23 a contacts the tapered surface 14 of the nozzle tip portion 13. The contact position of the tip seal portion 23a is the deepest position at the screwing completion position, but the contact position is a midway position of the tapered surface 14 in the illustrated example.
[0018]
In addition to the inner ring 23, the top wall 22 of the cap body 20 has a contact ring 25 that is axially engaged with the nozzle tip surface 13 a and an outer ring that is engaged with the outer peripheral surface 13 b of the nozzle tip 13. A ring 26 is provided.
The outer ring 26 is shorter than the inner ring 23 and is in sealing contact with the outer peripheral surface 13 b of the nozzle tip 13. The contact ring 25 is located between the inner ring 23 and the outer ring 26 and is in axial contact with the tip surface of the nozzle 10.
The inner ring 23, contact ring 25, and outer ring 26 are formed integrally with the top wall portion 22, but the inner ring 23, contact ring 25, and outer ring 26 are formed as a liner that is separate from the cap body 20. The two-piece configuration can be applied to the top wall portion 22 of the cap body 20.
[0019]
In the present invention, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the tapered surface 14 of the nozzle tip portion 13 with which the inner ring 23 comes into contact has a tapered shape that gradually inwards toward the tip. As it rotates in the direction, the tip seal portion 23a of the inner ring 23 moves to the nozzle tip side while sliding spirally on the tapered surface 14, and the seal surface pressure gradually increases. Therefore, even if there is some dimensional variation, the variation is absorbed and sealing is ensured.
As shown in FIG. 3, when the break angle B is reached, the bridge portion 31 connecting the bands 30 is cut. Furthermore, leakage occurs when the tip seal portion 23a of the inner ring 23 reaches the tip corner 16 of the nozzle 10 and comes off the tapered surface 14 (leak angle L). Therefore, the LB angle (LB) is always positive.
[0020]
According to the experiment, the difference (ab) obtained by subtracting the inner diameter b at the position of 2.5 [mm] from the inner diameter (a) at the position of 1.0 [mm] from the tip surface 13a of the nozzle tip portion 13 is calculated. Assuming that the opening degree of the inner diameter is the opening degree of the inner diameter of the mouth is −0.03 [mm] or less, the leak occurrence rate was 0.
[0021]
Next, a method for crystallizing the nozzle having the taper structure will be described.
The plastic container 1 is formed from a preform 100 as shown in FIG. The preform 100 includes a bottomed cylindrical main body 101 and a nozzle 10 provided at the opening end of the main body 101, and the main body 101 is expanded into a predetermined shape by blow molding. The nozzle 10 is formed at the stage of forming the preform 100.
The nozzle 10 of the preform 100 is uncrystallized and poor in heat resistance at the molding stage, and is therefore subjected to crystallization treatment by a whitening device. Since the density increases and shrinks at the stage of crystallization, the amount of shrinkage of the nozzle tip 13 can be increased to change the inner peripheral surface into a tapered shape by changing the degree of shrinkage. In this embodiment, the progress of contraction is changed by the inner diameter regulating core chuck 200.
[0022]
4B and 4C show the crystallization treatment process.
In the crystallization process of the nozzle 10, the main body 101 of the preform 100 is covered with a heat insulating member 110, and the nozzle 10 is heated by the heater 120 to advance crystallization (see FIG. 4B).
Next, the core chuck 200 attached to the head 300 of the cooling device (not shown) is inserted into the nozzle 10 of the preform 100 and cooled to stabilize the dimensions and shape (see FIG. 4C).
[0023]
As shown in detail in FIGS. 5A and 6, the core chuck 200 includes a core main body 210 inserted into the nozzle 10 of the preform 100, a flange portion 220 following the core main body 210, and a flange portion 220. On the other hand, it is comprised from the attaching shaft part 230 extended coaxially on the opposite side to the core main body 210. FIG. A small-diameter leading end convex portion 240 that is inserted into the main body portion 101 of the preform 100 is provided at the leading end portion of the core main body 210. Further, a hole 250 extending in the axial direction is provided inside the core chuck 200, one end of the hole 250 is open to the end surface of the mounting shaft portion 230, and the other end extends to the vicinity of the boundary between the core body 210 and the tip convex portion 240. ing. The core body 210 is provided with an air replacement hole 260 between the inside of the preform 100 and the external space when inserted into the nozzle.
[0024]
As shown in an exaggerated manner in FIG. 5B, the nozzle tip portion corresponding portion of the core main body 210 is provided with a step portion 212 having a one-step small diameter with respect to the reference diameter portion 211 of the core main body 21. The step portion 212 is located at the base of the core body 210 with the flange portion 220, and has a bottom straight portion 212 a having a predetermined width parallel to the central axis of the core chuck 200, and the bottom straight portion 212 a and the reference diameter portion 211. And a tapered step portion 212b at the boundary. Further, the side opposite to the flange portion 220 with respect to the reference diameter portion 211 is a relief portion 213 having a smaller diameter than the reference diameter portion 211.
The reference diameter portion 211 is provided substantially corresponding to the range in which the male screw 11 of the nozzle 10 is formed, and has a straight shape parallel to the central axis of the core chuck 200.
[0025]
By using such a core chuck 200, as shown in FIG. 4D, the contraction of the inner diameter of the portion where the male screw 11 of the nozzle 10 is formed is regulated by the outer periphery of the reference diameter portion 211 of the core body 210, The nozzle tip portion 13 contracts to the bottom straight portion 212a of the step portion 212 and becomes a tapered shape that gradually inwards toward the tip.
When the core chuck 200 is extracted from the nozzle 10, the nozzle tip portion 13 having a small diameter needs to be expanded by an amount of fitting with the reference diameter portion 211 in order to overcome the step with the reference diameter portion 211. Is pushed and widened through the tapered step 212b, so that the step is smoothly overcome. Furthermore, since the length of the reference diameter part 211 is short and the escape part 213 following the reference diameter part 211 has a small diameter, the reference diameter part 211 can be smoothly extracted.
[0026]
As the shape of the nozzle tip portion corresponding portion of the core body 210, in addition to the reverse step shape, a reverse taper shape as shown in FIG. 5C or a reverse taper mountain as shown in FIG. It is good also as a shape, and it can take other various shapes.
The reverse taper shape in FIG. 5C is provided with a reverse taper portion 222 that gradually decreases in diameter from the reference diameter portion 211 toward the flange portion 220 instead of the step portion 212 in FIG. .
The example shown in FIG. 5D is the same as FIG. 5C in that the reverse tapered portion 222 is provided. The reference diameter portion 221 is very narrow and the boundary with the escape portion 213 is directed toward the escape portion 213. Thus, the tapered step portion 224 having a gradually decreasing diameter is formed as a whole and has an inverted tapered mountain shape.
[0027]
5E to 5I show other embodiments of the core chuck.
Since the basic configuration of the core chuck is the same as that shown in FIG. 5A, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different points will be described.
That is, this core chuck is provided with a heat insulating portion 400 that restricts heat conduction from the nozzle 10 side to the core chuck 200 side at the time of cooling at the nozzle tip portion corresponding portion on the outer periphery of the core body 210.
The heat insulating portion 400 is a portion in which a heat insulating material 401 such as polyether ether ketone resin is filled, and in the example shown in FIGS. 5E and 5F, the heat insulating portion 400 is parallel to the central axis of the core chuck 200. It is molded into a straight shape. The outer diameter of the heat insulating portion 400 is formed to the same diameter as the reference diameter portion 211 adjacent to the heat insulating portion 400.
[0028]
If such a core chuck 200 is used, the inner peripheral surface of the nozzle 10 that contracts by heating is regulated to contract the inner diameter by the outer periphery of the reference diameter part 211 of the core body 210, but the nozzle tip 13 that contacts the heat insulating part 400. Continues to shrink with cooling delay. Since the diameter of the heat insulating portion 400 is the same as that of the reference diameter portion 211, the nozzle tip portion 13 appears to be regulated to the reference diameter in appearance, but is actually contracted, and the fitting margin is increased to increase the nozzle tip. The tightening force with respect to the heat insulation part 400 of the part 13 is increasing. When the core body 210 is extracted from the nozzle 10 in this state, the nozzle tip 13 is tapered.
[0029]
As the outer peripheral shape of the heat insulating portion 400, in addition to the straight shape, as shown in FIG. 5G, the tapered portion 410 is inclined so that the diameter gradually increases toward the flange portion 220 side (nozzle tip side). Alternatively, as shown in FIG. 5H, the straight diameter portion 211 side may be a straight portion 411 and the flange portion 220 side may be a tapered portion 410.
Thus, the inclination of the nozzle tip portion 13 can be adjusted by making the heat insulating portion 400 a tapered shape having a large diameter on the flange portion 200 side (nozzle tip side).
Further, as shown in FIG. 5I, the heat insulating portion 400 has a stepped shape, and has a stepped portion having a large diameter portion 420 on the distal end side and a small diameter portion 421 having the same diameter as the reference diameter on the reference diameter portion 211 side. It is good also as a shape.
By adopting the outer peripheral shape of the heat insulating portion 400 as shown in FIGS. 5 (G), (H) and (I), the angle α is larger than necessary in the example shown in FIGS. 5 (E) and (F). In such a case, the angle α can be adjusted to a desired angle.
[0030]
In the above-described embodiment, an example in which the inner peripheral shape of the nozzle tip portion is tapered depending on the difference in the degree of progress of contraction has been described. However, the inner and outer diameters may be tapered by a mold.
In the case of a nozzle that does not crystallize, the inner peripheral shape can be formed into a tapered shape with a molding die.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the first aspect of the present invention, in the process of rotating the cap body from the screwing completion position to the cap body opening direction, the band is separated from the cap body at a predetermined rotation angle, and then the nozzle inner periphery. In the cap mounting structure of the plastic container in which the inner ring that comes into contact is pulled out from the nozzle, the inner peripheral surface of the nozzle tip that is in close contact with the inner ring has a shape with a small diameter on the tip side. Even if the seal surface pressure decreases due to the familiarity of the inner ring during heat sterilization, etc., since the fitting margin between the inner ring and the inner peripheral surface of the nozzle tip increases as it rotates in the direction of opening, the inner ring must reach before the break angle is reached. Leakage from the seal part of the ring can be prevented.
[0032]
According to the nozzle of the second aspect, since the nozzle tip portion contracts to have a smaller diameter than the reference diameter portion following the nozzle tip portion, the nozzle tip portion can be formed simultaneously with crystallization.
According to the third aspect of the present invention, the nozzle tip is contracted more than the reference diameter and formed into a taper shape by advancing the degree of contraction of the nozzle tip than the reference diameter following the nozzle tip. can do.
According to the inner diameter regulating core chuck of the nozzle according to claim 3, since the outer diameter of the nozzle tip corresponding portion on the outer periphery of the core is made smaller than the reference diameter, the nozzle tip shrinks during the crystallization shrinkage process. The amount can be increased to form a small diameter.
[0033]
According to the core chuck for regulating the inner diameter of the nozzle according to claim 4, since the heat insulating part that regulates the heat conduction from the nozzle side to the core side at the time of cooling is provided at the nozzle tip corresponding part on the outer periphery of the core, crystallization In this cooling step, the cooling of the nozzle tip in contact with the heat insulating portion can be delayed so that the crystallization can be advanced and contracted from the reference diameter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (A) is an enlarged view of a main part showing a screwed state of a plastic container cap mounting structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (B) is an inner ring of FIG. 1 (A). The partial expanded sectional view of a fitting part and the figure (C) are the partial expanded sectional views of the inner ring fitting part in the middle of opening of the figure (B).
2A is a front view showing an example of a plastic container to which the cap mounting structure of FIG. 1 is applied, and FIG. 2B is one of fitting portions between the cap and the nozzle of FIG. FIG. 4C is a partially enlarged sectional view of the nozzle of the container of FIG.
FIGS. 3A to 3C are explanatory views showing a plug opening process of the cap mounting structure of the present invention.
4 (A) is a partially broken front view showing an example of a plastic container preform shown in FIG. 2, and FIGS. 4 (B) and (C) are nozzle crystallizations of the preform of FIG. 4 (A). Explanatory drawing of a process and the figure (D) are the partial expanded sectional explanatory views which show the deformation | transformation state of a nozzle front-end | tip part.
5A to 5D show a core chuck used in the nozzle crystallization process shown in FIG. 4, and FIG. 5A is a front view showing the entire configuration of the core chuck. FIG. 5B is an exaggerated view of the outer peripheral shape of the core body inserted into the nozzle, FIGS. 5C and 5D are views showing a modification of FIG. 5B, and FIGS. (I) shows another configuration example of the core chuck. FIG. (E) is a front view showing the entire configuration of the core chuck, and FIG. (F) is the shape of the outer peripheral surface of the core body inserted into the nozzle. The figure which shows the basic composition of this, The figure (G) thru | or (I) are figures which show the modification of the heat insulation part of the figure (F).
6A is a diagram showing a more detailed configuration of the core chuck shown in FIG. 5A, FIG. 6B is a plan view of FIG. 6A, and FIG. FIG. 4A is an end view of the bottom surface of FIG. 1A, FIG. 2D is a cross-sectional view of the main part of FIG. 1A, and FIG. 2E is a semi-front view of the core body of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Nozzle 11 Male thread, 12 Band movement control part, 13 Nozzle front-end | tip part 14 Tapered surface, 15 Reference | standard diameter part, 16 Front end corner | angular part 20 Cap main body 21 Side wall part, 22 Top wall part,
23 Inner ring 23a Tip seal portion 30 Band, 31 Bridge portion, 32 Locking piece L Leak angle B Break angle 100 Preform 101 Body portion 120 Heater 200 Core chuck 210 Core body, 220 Flange portion, 230 Mounting shaft portion,
240 Tip convex part, 250 holes, 260 Air replacement hole 212 Step part 212a Bottom straight part, 212b Tapered step part 213 Relief part 400 Thermal insulation part 410 Tapered part, 411 Straight part 420 Large diameter part, 421 Small diameter part

Claims

A band connected to the lower end of the cap body so as to be detachable engages with a band movement restricting portion provided on the outer periphery of the cap body and protrudes from the top wall portion of the cap body at a position where the cap body is screwed with the nozzle. The inner ring is in close contact with the inner circumference of the nozzle,
In the course of the rotation operation from the screwing completion position to the cap body opening direction, the band is separated from the cap body at a predetermined rotation angle, and then the inner ring that contacts the inner circumference of the nozzle is extracted from the nozzle. In the cap mounting structure of the plastic container of the configuration,
A cap mounting structure for a plastic container, characterized in that the inner peripheral surface of the nozzle tip portion with which the inner ring is in close contact has a shape with a small diameter on the tip side.

2. The cap mounting structure for a plastic container according to claim 1, wherein the nozzle is a crystallized nozzle and has a structure in which the tip of the nozzle is contracted to a smaller diameter than the reference diameter following the tip of the nozzle.

In a nozzle crystallization method for crystallizing a nozzle of a plastic container or a preform for plastic container molding,
A method for crystallizing a nozzle, characterized in that the nozzle tip is contracted more than the reference diameter by forming the taper shape by advancing the degree of contraction of the nozzle tip than the reference diameter following the nozzle tip. .

In the core chuck for regulating the inner diameter of the nozzle that is inserted into the nozzle when the nozzle of the plastic container or the preform for molding the plastic container is crystallized to regulate the inner diameter of the nozzle,
A core chuck for restricting the inner diameter of a nozzle, wherein an outer diameter of a portion corresponding to a nozzle tip portion on an outer periphery of a core body inserted into the nozzle is made smaller than a reference diameter.

In the core chuck for regulating the inner diameter of the nozzle that is inserted into the nozzle when the nozzle of the plastic container or the preform for molding the plastic container is crystallized to regulate the inner diameter of the nozzle,
A core chuck for restricting the inner diameter of a nozzle, characterized in that a heat insulating part for restricting heat conduction from the nozzle side to the core side during cooling is provided at a portion corresponding to the nozzle tip on the outer periphery of the core body inserted into the nozzle.