專利名稱：整體把手pet容器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)成型坯或半成品及其加工方法，具體地講，涉及一種預(yù)成型坯，利用它可以雙軸吹塑形成帶有整體連接空心把手的容器。

背景技術(shù)：
曾經(jīng)嘗試過如注塑-吹塑模制的容器那樣將整體把手與PET結(jié)合，例如參照湯普森的US4,629,598，受讓人為Tri-Tech SystemsInternational，Inc.。圖1示出了可以被制造成US4,629,598的帶有把手的瓶子的半成品或預(yù)成型坯。然而，迄今為止，這種方案的實(shí)用、批量生產(chǎn)的容器制造嘗試尚未成功。作為替代，商用中看起來做得最好的是這樣一種方案，即，在形成容器本身后的一個(gè)獨(dú)立的制造階段中，吹塑的容器在把手處承受夾具。例如參照WO82/02371和WO82/02370，二者的發(fā)明人都是湯普森。
本發(fā)明人在WO 96/33063A1、WO 99/12715A1、WO 99/30883A1和WO 00/26001A1中公開了帶有整體實(shí)心把手的拉伸吹塑模制的容器，但把手不是在容器主體的拉伸吹塑成型過程中加入的。
注塑-拉伸-吹塑模制是預(yù)成型坯同時(shí)被沿軸向和徑向拉伸的過程，結(jié)果形成雙軸取向。雙軸取向?yàn)槿萜魈峁┝嗽鰪?qiáng)的抗拉強(qiáng)度(最大負(fù)載)、由更緊密的分子排列導(dǎo)致的更少的滲透作用、增強(qiáng)的落下沖擊性能、透明度和更輕的重量。
此過程是唯一適于制造更大PET瓶的，無論是單層還是多層。包括整體把手的困難在于預(yù)成型坯的制造，特別是在空心把手的情況下，還在于吹塑模制操作之前對必要的不對稱預(yù)成型坯的熱處理準(zhǔn)備。空心把手仍然是期望的，原因是可以減少所需材料量，并能獲得更大的強(qiáng)度和改善的外形。
同樣，由于實(shí)心把手不參與拉伸-吹塑模制過程，所以帶有實(shí)心把手的預(yù)成型坯的加熱準(zhǔn)備過程是非常復(fù)雜和困難的，為了防止過熱，需要復(fù)雜的屏蔽。
不是所有熱塑性塑料都能進(jìn)行取向處理。使用的主要熱塑性塑料有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯腈(PAN)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)。PET是到目前為止使用量最大的材料，其后是PVC、PP、和PAN。
熱塑性范圍大的無定形材料例如PET，比部分結(jié)晶型的材料例如PP，更容易拉伸-吹塑。實(shí)現(xiàn)最大的容器性能的大致熔化和拉伸溫度為 材料熔化溫度(℃) 拉伸溫度(℃) PET280107 PVC180120 PAN210120 PP 240160 基本上有兩種類型的拉伸-吹塑模制過程 1)單級的，在同一臺機(jī)器上制造預(yù)成型坯和吹塑瓶子，和 2)兩級的，在一臺機(jī)器上制造預(yù)成型坯，然后在另一臺機(jī)器上吹塑。
單級設(shè)備能夠處理PVC，PET，和PP。一旦形成半成品(無論是擠壓成形還是注塑模制)，它就通過溫度調(diào)節(jié)站而達(dá)到適當(dāng)?shù)娜∠蛱幚頊囟?。單級系統(tǒng)允許在同一臺機(jī)器上進(jìn)行從原料到成品的過程，但是因?yàn)榧庸げ荒鼙惠p易改變，此過程最適于專一的和小量的應(yīng)用。
許多取向處理PET容器是在單級機(jī)器上制造的。預(yù)成型坯首先被注塑模制，然后被轉(zhuǎn)移到溫度調(diào)節(jié)站，再轉(zhuǎn)移到吹塑模制操作處被拉伸吹塑成瓶子，最終到達(dá)排出站。
利用二級過程，可以優(yōu)化預(yù)成型坯加工和吹瓶兩者的處理參數(shù)。二級過程是制造取向處理PET容器的成本最低的方法。此方法提供預(yù)成型坯的注塑模制，然后運(yùn)至吹塑模制處，允許公司成為預(yù)成型坯制造者并賣給吹塑模制制造者。因而希望進(jìn)入取向處理PET容器市場的公司可以使他們的資本需求量變得最小。
制造者不必像在單級設(shè)備上那樣要兼顧預(yù)成型坯設(shè)計(jì)和重量、生產(chǎn)率和瓶子質(zhì)量。他可以制造或者購買預(yù)成型坯。而且如果他選擇制造它們，他可以在適于他的市場的一個(gè)或多個(gè)地區(qū)這樣做。高產(chǎn)機(jī)器和低產(chǎn)機(jī)器二者都可用。
本發(fā)明的一個(gè)目的是制造注塑-拉伸-吹塑模制的容器，此容器由可進(jìn)行取向處理的塑料預(yù)成型坯制成，該預(yù)成型坯上結(jié)合了至少在一點(diǎn)與該預(yù)成型坯整體連接的空心把手。


發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)本發(fā)明的第一技術(shù)方案，提供一種用于容器的預(yù)成型坯，其由可進(jìn)行取向處理的塑料材料構(gòu)成，并且使得作為結(jié)果物的吹塑容器將包括空心把手，所述預(yù)成型坯包括模制結(jié)構(gòu)，其具有頸部和該頸部下面的可延展部分；以及可進(jìn)行取向處理的塑料材料的空心把手部分，其至少在第一端與所述預(yù)成型坯整體連接，當(dāng)形成容器時(shí)，其構(gòu)成所述把手，其中，所述空心把手部分的內(nèi)表面與所述可延展部分的內(nèi)表面形成為連續(xù)體。
根據(jù)本發(fā)明的第二技術(shù)方案，提供一種模制預(yù)成型坯的方法，所述預(yù)成型坯由頸部、大致圓柱形的可延展主體部分以及與所述可延展部分至少在一點(diǎn)整體連接的空心把手部分，該方法包含以下步驟 (a)準(zhǔn)備注塑模制模具，所述預(yù)成型坯的所述主體部分和所述把手部分的外形由所述注塑模具的彼此匹配的半模形成的模腔限定， (b)準(zhǔn)備用于插入所述模腔的主體形成心軸；所述心軸在外端設(shè)置有控制模塊， (c)設(shè)置從所述控制模塊開始大致沿中心延伸穿過所述心軸的通道；所述通道對著所述至少一點(diǎn)彎曲，在所述心軸的側(cè)面穿出， (d)設(shè)置由所述控制模塊控制的柔性把手心軸；所述柔性把手心軸用于插入穿過所述通道并進(jìn)入所述模腔的所述把手部分。
優(yōu)選地，所述柔性把手心軸是由抗熱材料制成的可膨脹柔性管。
優(yōu)選地，可膨脹柔性管的外端是密封的。
優(yōu)選地，所述外端設(shè)置有從所述外端突出的實(shí)心端梢。
優(yōu)選地，所述端梢為大致圓柱形，所述端梢的軸大致與所述可膨脹柔性管的軸對齊。
優(yōu)選地，在形成所述空心把手部分時(shí)，所述端梢的直徑限定空心把手部分的內(nèi)徑。
優(yōu)選地，纜線從所述控制模塊到所述端梢延伸穿過所述可膨脹柔性管。
優(yōu)選地，所述控制模塊用于延伸和拉回該可膨脹柔性管。
優(yōu)選地，所述控制模塊用于使所述可膨脹柔性管膨脹和縮小。
優(yōu)選地，所述方法用于模制具有空心把手的預(yù)成型坯，所述把手在一點(diǎn)固定在所述主體部分上，所述方法還包含以下步驟 (e)在所述模腔的所述把手部分外端設(shè)置第一注入澆道， (f)使所述可膨脹柔性管膨脹，以完全填充所述模腔的所述把手部分， (g)通過所述澆道注入可流動塑料材料來包圍所述端梢， (h)調(diào)整所述控制模塊，以使所述可膨脹柔性管部分地收縮， (i)調(diào)整所述控制模塊，以與所述可流動塑料材料注入速率相匹配的速率從所述模腔的所述把手部分逐漸拉回所述可膨脹柔性管， (j)在所述模腔的所述主體部分外端，通過第二注入澆道注入所述可流動塑料材料， (k)通過兩個(gè)澆道持續(xù)注入可流動塑料材料，直到所述端梢橫跨所述把手部分和所述主體形成心軸之間的間隙， (l)將所述可膨脹柔性管和所述端梢拉入所述主體形成心軸， (m)持續(xù)注入可流動塑料材料來完全填充所述模腔。
優(yōu)選地，所述方法用于模制帶空心把手的預(yù)成型坯，所述把手在兩點(diǎn)與所述主體連接；所述把手從第一連接點(diǎn)延伸至第二連接點(diǎn)，所述方法還包括以下步驟 (n)對著所述第二連接點(diǎn)設(shè)置收容口，所述收容口用于將所述端梢收容在所述主體心軸內(nèi)， (o)通過所述模腔的所述把手部分插入所述可膨脹柔性管，以將所述管收容在收容口內(nèi)， (p)使所述可膨脹柔性管膨脹， (q)通過位于所述模腔的所述主體部分外端處的注入澆道注入可流動塑料材料， (r)持續(xù)注入所述可流動塑料材料，直到所述材料包圍所述端梢， (s)以與所述可流動材料的注入速率相匹配的速率逐漸拉回所述可膨脹柔性管，從而保持所述端梢被所述材料包圍， (t)當(dāng)所述端梢在所述第一連接點(diǎn)處橫跨所述把手部分和所述主體形成心軸之間的間隙時(shí)，中止拉回所述可膨脹柔性管， (u)將所述可膨脹柔性管和所述端梢拉入所述主體形成心軸， (v)持續(xù)注入可流動塑料材料來完全填充所述模腔。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案，提供一種容器的成型方法，該容器由塑料材料制成，其具有整體空心把手，該方法包括以下步驟 (w)根據(jù)權(quán)利要求2至12任意一項(xiàng)所述的方法形成預(yù)成型坯，所述預(yù)成型坯具有頸部、頸部下面的可延展部分、以及空心把手部分，所述空心把手部分至少在所述第一端處與預(yù)成型坯整體連接， (x)預(yù)熱所述預(yù)成型坯以調(diào)節(jié)所述塑料材料， (y)對所述預(yù)成型坯進(jìn)行吹塑模制操作，使可延展部分和所述把手部分延展，以形成所述容器的主體和把手。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)技術(shù)方案，提供一種設(shè)置有空心把手的容器，所述把手在一點(diǎn)與所述容器整體連接，所述容器用根據(jù)權(quán)利要求2至11任意一項(xiàng)所述的方法形成的預(yù)成型坯通過拉伸-吹塑而形成，其中，所述把手的外端與該容器具有間隙而分離。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)技術(shù)方案為，提供一種設(shè)置有空心把手的容器，所述把手至少在一點(diǎn)與所述容器整體連接，所述容器用根據(jù)權(quán)利要求2至11任意一項(xiàng)所述的方法形成的預(yù)成型坯通過拉伸-吹塑而形成，其中，當(dāng)由所述預(yù)成型坯拉伸-吹塑而形成所述容器時(shí)，所述把手的外端至少部分地與所述容器的一部分壁連接。
根據(jù)本發(fā)明的還一個(gè)技術(shù)方案，提供一種設(shè)置有空心把手的容器，所述把手在第一點(diǎn)和第二點(diǎn)處與所述容器整體連接，以允許使用者插入手指，所述容器用根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法形成的預(yù)成型坯通過拉伸-吹塑模制而形成。



以下參考附圖，通過實(shí)施例來說明本發(fā)明的實(shí)施方式，其中 圖1A和1B是預(yù)成型坯和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)由該預(yù)成型坯吹塑的容器的正視圖， 圖2是典型注塑模具的示意圖，該注塑模具用于制造圖1所示的預(yù)成型坯， 圖3是吹塑模制的PET容器的局部側(cè)視圖，此容器由使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的預(yù)成型坯形成， 圖4是一個(gè)預(yù)成型坯的端視圖和側(cè)視圖，該預(yù)成型坯用于吹塑模制圖3中的容器， 圖5是處于部分關(guān)閉狀態(tài)的注塑模具結(jié)構(gòu)的局部剖視圖，該模具用于圖4中的預(yù)成型坯， 圖6是處于完全關(guān)閉狀態(tài)的圖5中的注塑模具的局部剖視圖， 圖7是處于第一操作階段的圖5和圖6中的注塑模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖，該模具用于具有僅在一點(diǎn)固定的整體空心把手的容器， 圖8是導(dǎo)入柔性心軸之后的圖7的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖， 圖9是圖8中的柔性心軸的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖， 圖10是處于注塑周期第一階段的圖8和9中的柔性心軸的細(xì)節(jié)圖， 圖11是注塑周期結(jié)束時(shí)預(yù)成型坯的視圖， 圖12是吹塑模制的容器的局部正視圖，該容器具有整體固定在第一點(diǎn)的空心把手，該把手具有封閉的末端部分， 圖13示出了用于吹塑模具圖12中的容器的預(yù)成型坯的端視圖和側(cè)視圖， 圖14是應(yīng)用于本發(fā)明處理過程的兩級拉伸-吹塑模制機(jī)器的示意圖， 圖15示出了注塑周期開始時(shí)注塑模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該模具用于模制預(yù)成型坯，該預(yù)成型坯用于制造具有固定在兩點(diǎn)的空心把手的容器， 圖16示出了柔性心軸插入后的注塑周期第一階段時(shí)的圖15中的注塑模具， 圖17示出了圖15和16中的注塑模具，其中預(yù)成型坯處于部分模制階段， 圖18A示出了拉伸-吹塑模制模具的模腔， 圖18B示出了在拉伸-吹塑模制周期之前圖15-17的預(yù)成型坯在圖18A的模腔中的位置， 圖19A示出了吹塑階段之前、對預(yù)成型坯的初始拉伸之后的圖18B的預(yù)成型坯， 圖19B示出了吹塑階段結(jié)束時(shí)吹塑模腔內(nèi)的容器。

具體實(shí)施例方式 在此說明書中術(shù)語“整體連接”或“整體連接的”意為把手和預(yù)成型坯之間的連接(其后是由此預(yù)成型坯吹塑成的容器上的相應(yīng)連接)，其是用與把手和預(yù)成型坯相同的材料制成的，而且是作為把手和預(yù)成型坯的固有部分形成的，與此同時(shí)，預(yù)成型坯也形成了。
根據(jù)本發(fā)明的整體連接的空心把手可以有許多形式，包括整體連接在它們頂端的把手，就是說對著容器的頸部區(qū)域，或者連接在兩點(diǎn)以形成環(huán)，第一個(gè)連接點(diǎn)對著頸部區(qū)域，第二點(diǎn)對著容器底部，這個(gè)環(huán)允許插入至少幾個(gè)手指來提起容器。
制造預(yù)成型坯 傳統(tǒng)上，對于PET容器，例如沒有把手或者作為拉伸-吹塑模制隨后制造階段而附加把手的瓶子，預(yù)成型坯通常形式為伸長的空心圓柱，在它的下端封閉，并形成有頸部，以承受例如旋蓋的封閉裝置。因此，例如圖1A和1B所示，頸部具有螺紋部分15和典型的擋環(huán)16。擋環(huán)16用于在拉伸-吹塑模制模具中對預(yù)成型坯進(jìn)行定位。
注塑模制過程是常規(guī)的，其中預(yù)成型坯的外部形狀由注塑模具的兩個(gè)匹配半模形成的模腔限定，內(nèi)部形狀由心軸限定，模腔和心軸之間的空間限定預(yù)成型坯的壁厚和頸部的細(xì)節(jié)。熔化的PET被注入此空間，然后模具被打開，預(yù)成型坯排出心軸，然后預(yù)成型坯固化。圖2中示出了PET瓶預(yù)成型坯的一個(gè)典型模腔20和心軸21，其表示了典型單一模腔注塑模具的一個(gè)半模22的一部分。
在預(yù)成型坯可以被拉伸-吹塑模制之前，必須進(jìn)行加熱調(diào)節(jié)，以使預(yù)成型坯的可塑性達(dá)到要求的狀態(tài)。然后將該預(yù)成型坯放置在吹塑模制機(jī)器(沒有顯示)里并根據(jù)雙軸取向吹塑模制技術(shù)進(jìn)行吹塑模制，頸部15和擋環(huán)16以不延展的方式被保持在模具中。開始時(shí)，預(yù)成型坯的頸部下面的可延展部分可以向著模具的底部形成部分被機(jī)械地拉伸，緊接著通過使用壓縮空氣使預(yù)成型坯的體積向外被吹大，以形成與模腔內(nèi)表面吻合的材料層。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的容器的上部。它包括頸部22、延展主體部分24和把手26。
頸部22具有螺紋部分25和定位環(huán)28。把手26在定位環(huán)28稍下處整體連接，并且從頸部區(qū)域向外延伸并向下彎曲。容器的延展主體部分的形狀為這樣即，在把手區(qū)域，用來為手指提供空間30。容器把手和主體這樣設(shè)置是為了使把手不突出到主體下部限定的包裝的外邊。
圖4示出了用于制造圖3中容器的預(yù)成型坯。從圖4可以看出，如上所述的注塑模制對稱容器的預(yù)成型坯的過程不適于結(jié)合有空心把手的預(yù)成型坯，該空心把手從該預(yù)成型坯的某部分突出，這是因?yàn)橄薅ò咽謨?nèi)部的心軸不能在預(yù)成型坯模制周期結(jié)束時(shí)從此預(yù)成型坯中抽出來的緣故。
預(yù)成型坯的第一優(yōu)選實(shí)施方式-整體把手、單點(diǎn)連接 在參考圖4的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中，準(zhǔn)備具有整體連接的空心把手42的預(yù)成型坯40，該空心把手42從預(yù)成型坯的的頸部44下面的預(yù)成型坯一側(cè)延伸出來。圖5和圖6示出了適于制造預(yù)成型坯的注塑模具，其包括滑塊46、主體48、基座50、推塊52和分離保持裝置54以及心軸56。圖5示出了處于部分關(guān)閉狀態(tài)的模具而圖6示出了處于關(guān)閉狀態(tài)的模具。圖7示出了半模的側(cè)視圖，其表示出用于形成心軸的主要部分60和空心把手部分62的模腔(為了表示清楚，在此省略滑塊的細(xì)節(jié))。
在制造帶整體連接空心把手的預(yù)成型坯的過程中，心軸56，也就是形成預(yù)成型坯主體的內(nèi)部形狀的心軸(以下稱為主心軸，圖7示出了其剖視圖)，設(shè)置有內(nèi)部通道64，與控制模塊66連通。通道64部分地沿心軸的軸線延伸，然后向側(cè)邊彎曲，對著由預(yù)成型坯的把手部分的模腔62限定的把手的連接點(diǎn)68突出來。
在模具關(guān)閉之后、預(yù)成型坯注塑成型周期開始之前，柔性把手心軸管70通過通道64被插入主心軸56并進(jìn)入預(yù)成型坯的把手部分62的模腔(參見圖8)。把手心軸管70是可膨脹的氣密管，其在外端72封閉，由相對剛硬但柔性的抗熱材料制成。圖9中示出了心軸的局部剖視圖，內(nèi)部纜線74從控制模塊66(圖7)到封閉的外端72貫穿柔性把手心軸管70的整個(gè)長度。纜線74是柔性的，但十分剛硬，足以幫助把手心軸管插入把手模腔。
把手心軸管可以在插入主心軸之前被部分膨脹，然后插入預(yù)成型坯模腔的把手部分，以給管額外剛性，從而通過通道的彎曲部分和把手模腔。
所述把手心軸管是這樣形成的即，當(dāng)其完全膨脹時(shí)，被定位在模具的把手模腔中的部分與模腔形狀和尺寸吻合，就是說，它完全填滿圖9所示的模腔。
如圖9A的放大圖所示，把手心軸管70的封閉外端72設(shè)置有突出的實(shí)心端梢76(以下簡稱為端梢)，其具有大致圓柱形的主體和與希望的把手的空心相等的直徑。纜線74連接在端梢76的內(nèi)端。
在注塑成型周期開始之前，把手心軸管膨脹，以完全填充預(yù)成型坯模腔的把手部分。
對于通常的對稱預(yù)成型坯，在預(yù)成型坯模腔60的端部80上，有單獨(dú)的注入點(diǎn)或澆道78。然而對于本優(yōu)選實(shí)施方式的預(yù)成型坯的制造而言，在模腔的把手部分的外端72設(shè)置第二注入澆道82。在模制周期中控制通過每個(gè)澆道的PET注入。
控制模塊66(圖7)設(shè)置有用于拉回與把手心軸管的端梢76連接的纜線74的控制裝置(沒有顯示)。控制模塊被進(jìn)一步裝備以從模腔的把手部分逐漸拉回把手心軸管70。參考圖10，當(dāng)PET通過把手端梢澆道82進(jìn)入時(shí)，纜線74被控制模塊拉緊以將端梢76從把手模腔62的外端72拉出。現(xiàn)在假定把手心軸管管末端以圖10中顯示的形式部分內(nèi)部塌陷，即保持端梢76位于把手模腔中央并允許PET環(huán)繞此端梢流動。
加熱模腔但不加熱端梢，以使PET繼續(xù)沿著把手模腔壁流動，但在端梢鄰近“離開”，從而確保通過拉回端梢76以形成空心通道。
繼續(xù)此過程，同時(shí)端梢繼續(xù)在把手中央形成空心通道，直到注入的PET已經(jīng)完全形成了此預(yù)成型坯的把手部分。同時(shí)通過預(yù)成型坯主澆道注入的PET已經(jīng)到達(dá)了把手和預(yù)成型坯主體的結(jié)合處。當(dāng)端梢到達(dá)主心軸和把手入口之間的間隙時(shí)，它被暫時(shí)停止，以使形成預(yù)成型坯主壁PET來封閉此端梢，確保預(yù)成型坯主要部分的內(nèi)部和連接把手之間的開口。然后如圖11所示，此端梢和把手心軸管被完全拉回，或者至少拉回到主心軸中，而且繼續(xù)進(jìn)行PET注入，以填充預(yù)成型坯的頸部其余部分。
把手末端可以有很多形式，取決于在最終形成吹塑容器時(shí)希望的把手布置。把手可以是“不受約束的”，即如圖3所示，把手末端和容器主體之間有間隙，或者如圖12所示，也可以通過吹塑模制過程在末端將把手“捕獲”，以使末端在容器被吹塑成最終形狀時(shí)被容器主體在某種程度上封閉。在把手26的后者形式中，盡管在外端72處不是嚴(yán)格地完整，但卻固定在容器的主體24上，并被容器的主體24支撐。
如圖13所示，為確保這樣的固定，當(dāng)被容器主體的材料部分封閉時(shí)，預(yù)成型坯上形成的把手末端可以設(shè)置有用于增加把手末端杠桿作用的成形部分。這樣的末端部分適于與容器的吹塑部分機(jī)械地接合，容器的壁部用于封閉把手末端?？商娲鼗蝾~外地，可以使用化學(xué)試劑作為粘合劑來在把手末端和容器的吹塑體之間形成粘合。
用第一實(shí)施方式的預(yù)成型坯來進(jìn)行容器的拉伸-吹塑模制 無論所采用的系統(tǒng)是單級還是兩級的，預(yù)成型坯的各個(gè)部分必須在插入吹塑模具之前被調(diào)節(jié)溫度。
圖14示出了用于二級處理的改進(jìn)的二級拉伸-吹塑模制機(jī)器110，其適于拉伸-吹塑模制根據(jù)本發(fā)明的任意一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的預(yù)成型坯。
機(jī)器110包含第一圓盤傳送裝置111，用于從斜槽113接收整體空心把手預(yù)成型坯112進(jìn)入圍繞外周間隔的縫隙114。
當(dāng)?shù)谝粓A盤傳送裝置111旋轉(zhuǎn)移動時(shí)，預(yù)成型坯112通過縫隙114從斜槽113到達(dá)第二圓盤傳送裝置116裝載位置，在這里預(yù)成型坯112被倒轉(zhuǎn)并傳送到安裝在第二圓盤傳送裝置116外周附近的軸115。
第二圓盤傳送裝置的大約270°的扇形區(qū)被用作預(yù)熱扇形區(qū)117，在此預(yù)成型坯112被加熱層逐步加熱，此加熱層被安裝在與預(yù)成型坯經(jīng)過的路徑相反側(cè)。
被適當(dāng)?shù)仡A(yù)熱的預(yù)成型坯112被連續(xù)地加載進(jìn)入第三圓盤傳送裝置120的縫隙119，第三圓盤傳送裝置120被用作傳輸機(jī)構(gòu)，以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整預(yù)成型坯112的縱軸相對于把手位置的方向，并且將預(yù)成型坯112送到包含第一半模122和第二半模123的模腔121。
模腔121被裝在第四圓盤傳送裝置126的外周。半模122、123之間形成大約270°的扇形，當(dāng)半模122、123圍繞鉸鏈軸127旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置時(shí)被關(guān)閉，封閉在其中的預(yù)成型坯112如上所述被吹塑并被雙軸拉伸來制造整體把手和吹塑容器125。當(dāng)半模打開準(zhǔn)備接收新的、預(yù)熱過的預(yù)成型坯112時(shí)，容器125如圖所示出的那樣被排出。
典型地，當(dāng)預(yù)成型坯以倒轉(zhuǎn)的位置并且軸向垂直地通過加熱扇形時(shí)，它被旋轉(zhuǎn)以使它的每個(gè)部分都被均勻加熱。包括頸部和定位環(huán)的預(yù)成型坯的非延展部分，通過適當(dāng)防護(hù)措施而與預(yù)熱(或在單級機(jī)器上重新加熱)過程充分地隔離。
此外，具有突出的把手部分的預(yù)成型坯的不對稱性需要特別小心，以確保在旋轉(zhuǎn)過程中靠近熱源的把手部分不過熱。這可以通過提供部分屏蔽遮蓋來實(shí)現(xiàn)，例如，允許足夠熱量到達(dá)把手內(nèi)部對面的預(yù)成型坯的主體部分，同時(shí)保護(hù)把手不過熱。
預(yù)成型坯的第二優(yōu)選實(shí)施方式-整體把手、兩點(diǎn)連接 在本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖15所示，預(yù)成型坯的把手在朝著頸部區(qū)域的第一上連接點(diǎn)和第二連接點(diǎn)處與預(yù)成型坯的主體連接，以形成環(huán)86。制造此第二實(shí)施方式的預(yù)成型坯的過程與已經(jīng)描述的第一實(shí)施方式相似，預(yù)成型坯的空心把手是通過使用具有通道形成端梢的柔性可膨脹管形成的。
然而，在此實(shí)施方式中，主心軸56對著第二連接點(diǎn)(就是離容器頸部最遠(yuǎn)的連接點(diǎn))設(shè)置有收容口88。如圖16所示，當(dāng)柔性把手心軸70的實(shí)心端梢76穿過把手模腔62的時(shí)候，收容口88用于接受它。
在將柔性把手心軸插入把手模腔和將端梢套入收容口之后，開始注入PET。如圖17所示，注入次序首先確保PET通過主要注入澆道78，完成越過了二把手連接點(diǎn)90的預(yù)成型坯主體的形成，從而允許端梢76確保預(yù)成型坯主要部分和把手之間的開口。如上所述，把手心軸管70和端梢76現(xiàn)在可以逐漸拉回，來形成空心把手。端梢76的拉回在第一連接點(diǎn)68的位置時(shí)被暫時(shí)中止，以允許PET在第一連接點(diǎn)處環(huán)繞此端梢流動，從而確保預(yù)成型坯主要部分和把手之間的開口。
用第二實(shí)施方式的預(yù)成型坯拉伸-吹塑模制容器 預(yù)成型坯的吹塑模制過程大體上與第一實(shí)施方式相同。然而本實(shí)施方式需要為拉伸空心把手的兩個(gè)連接點(diǎn)之間的預(yù)成型坯主體提供兩個(gè)連接點(diǎn)。
這是因?yàn)槿缦戮壒始?，如前面間接提到過的，從比容器的深度短得多的預(yù)成型坯吹塑模制容器的過程要求在注入壓縮空氣之前將預(yù)成型坯縱向拉伸。
從圖18A到19B可以看到，預(yù)成型坯130在它開始進(jìn)入圖18B的吹塑模制模具132之后，被插入的拉伸桿138機(jī)械地拉伸，以使預(yù)成型坯130的端梢140靠近模腔的基部142。這個(gè)拉伸過程必須與兩個(gè)連接點(diǎn)之間的預(yù)成型坯主要部分和把手部分本身的按比例拉伸同步。
這是通過在模具中設(shè)置部件134和136來實(shí)現(xiàn)的，部件134和136限定了把手和預(yù)成型坯主體之間的空間。這些部件134和136中的第二個(gè)與拉伸設(shè)備機(jī)械地連接，以使該部件以某速率向模腔底部滑動，該部件的滑動距離與預(yù)成型坯主要部分的拉伸設(shè)備的滑動距離成比例。這樣，把手連接點(diǎn)之間的預(yù)成型坯主體的預(yù)成型坯壁部分被拉伸，以與預(yù)成型坯壁的剩余周圍部分的拉伸在該處吻合。一旦完成拉伸，就注入空氣，從而完成容器的雙軸拉伸-吹塑模制。
權(quán)利要求
1.一種用于容器的預(yù)成型坯，
其由可進(jìn)行取向處理的塑料材料構(gòu)成，并且使得作為結(jié)果物的吹塑容器將包括空心把手，
所述預(yù)成型坯包括模制結(jié)構(gòu)，其具有頸部和該頸部下面的可延展部分；以及可進(jìn)行取向處理的塑料材料的空心把手部分，其至少在第一端與所述預(yù)成型坯整體連接，當(dāng)形成容器時(shí)，其構(gòu)成所述把手，
其中，所述空心把手部分的內(nèi)表面與所述可延展部分的內(nèi)表面形成為連續(xù)體。
2.一種模制預(yù)成型坯的方法，所述預(yù)成型坯由頸部、大致圓柱形的可延展主體部分以及與所述可延展部分至少在一點(diǎn)整體連接的空心把手部分，該方法包含以下步驟
(a)準(zhǔn)備注塑模制模具，所述預(yù)成型坯的所述主體部分和所述把手部分的外形由所述注塑模具的彼此匹配的半模形成的模腔限定，
(b)準(zhǔn)備用于插入所述模腔的主體形成心軸；所述心軸在外端設(shè)置有控制模塊，
(c)設(shè)置從所述控制模塊開始大致沿中心延伸穿過所述心軸的通道；所述通道對著所述至少一點(diǎn)彎曲，在所述心軸的側(cè)面穿出，
(d)設(shè)置由所述控制模塊控制的柔性把手心軸；所述心軸用于插入穿過所述通道并進(jìn)入所述模腔的所述把手部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述柔性把手心軸是由抗熱材料制成的可膨脹柔性管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，所述可膨脹柔性管的外端是密封的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述外端設(shè)置有從所述外端突出的實(shí)心端梢。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述端梢為大致圓柱形，所述端梢的軸大致與所述可膨脹柔性管的軸對齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，在形成所述空心把手時(shí)，所述端梢的直徑限定空心把手的內(nèi)徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7任意一項(xiàng)所述的方法，纜線從所述控制模塊到所述端梢延伸穿過所述可膨脹柔性管。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8任意一項(xiàng)所述的方法，所述控制模塊用于延伸和拉回所述可膨脹柔性管。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9任意一項(xiàng)所述的方法，所述控制模塊用于使所述可膨脹柔性管膨脹和縮小。
11.根據(jù)權(quán)利要求5至10任意一項(xiàng)所述的方法，所述方法用于模制具有空心把手的預(yù)成型坯，所述把手在一點(diǎn)固定在所述主體部分上，所述方法還包含以下步驟
(a)在所述模腔的所述把手部分外端設(shè)置第一注入澆道，
(b)使所述可膨脹柔性管膨脹，以完全填充所述模腔的所述把手部分，
(c)通過所述澆道注入可流動塑料材料來包圍所述端梢，
(d)調(diào)整所述控制模塊，以使所述可膨脹柔性管部分地收縮，
(e)調(diào)整所述控制模塊，以與所述可流動塑料材料注入速率相匹配的速率從所述模腔的所述把手部分逐漸拉回所述可膨脹柔性管，
(f)在所述模腔的所述主體部分外端，通過第二注入澆道注入所述可流動塑料材料，
(g)通過兩個(gè)澆道持續(xù)注入可流動塑料材料，直到所述端梢橫跨所述把手部分和所述主體形成心軸之間的間隙，
(h)將所述可膨脹柔性管和所述端梢拉入所述主體形成心軸，
(i)持續(xù)注入可流動塑料材料來完全填充所述模腔。
12.根據(jù)權(quán)利要求5至10任意一項(xiàng)所述的方法，所述方法用于模制帶空心把手的預(yù)成型坯，所述把手在兩點(diǎn)與所述主體部分連接；所述把手從第一連接點(diǎn)延伸至第二連接點(diǎn)，所述方法還包括以下步驟
(a)對著所述第二連接點(diǎn)設(shè)置收容口，所述收容口用于將所述端梢收容在所述主體心軸內(nèi)，
(b)通過所述模腔的所述把手部分插入所述可膨脹柔性管，以將所述可膨脹柔性管收容在收容口內(nèi)，
(c)使所述可膨脹柔性管膨脹，
(d)通過位于所述模腔的所述主體部分外端處的注入澆道注入可流動塑料材料，
(e)持續(xù)注入所述可流動塑料材料，直到所述材料包圍所述端梢，
(f)以與所述可流動材料的注入速率相匹配的速率逐漸拉回所述可膨脹柔性管，從而保持所述端梢被所述材料包圍，
(g)當(dāng)所述端梢在所述第一連接點(diǎn)處橫跨所述把手部分和所述主體形成心軸之間的間隙時(shí)，中止拉回所述可膨脹柔性管，
(h)將所述可膨脹柔性管和所述端梢拉入所述主體形成心軸，
(i)持續(xù)注入可流動塑料材料來完全填充所述模腔。
13.一種容器的成型方法，該容器由塑料材料制成，其具有整體空心把手，該方法包括以下步驟
(a)根據(jù)權(quán)利要求2至12任意一項(xiàng)所述方法形成預(yù)成型坯，所述預(yù)成型坯具有頸部、頸部下面的可延展部分、以及空心把手部分，所述空心把手部分至少在所述第一端處與所述預(yù)成型坯整體連接，
(b)預(yù)熱所述預(yù)成型坯以調(diào)節(jié)所述塑料材料，
(c)對所述預(yù)成型坯進(jìn)行吹塑模制操作，使所述可延展部分和所述把手部分延展，以形成所述容器的主體和把手。
14.一種設(shè)置有空心把手的容器，所述把手在一點(diǎn)與所述容器整體連接，所述容器用根據(jù)權(quán)利要求2至11任意一項(xiàng)所述的方法形成的預(yù)成型坯通過拉伸-吹塑而形成，
其中，所述把手的外端與所述容器具有間隙而分離。
15.一種設(shè)置有空心把手的容器，所述把手至少在一點(diǎn)與所述容器整體連接，所述容器用根據(jù)權(quán)利要求2至11任意一項(xiàng)所述方法形成的預(yù)成型坯通過拉伸-吹塑而形成，
其中，當(dāng)由所述預(yù)成型坯拉伸-吹塑而形成所述容器時(shí)，所述把手的外端至少部分地與所述容器的一部分壁連接。
16.一種設(shè)置有空心把手的容器，所述把手在第一點(diǎn)和第二點(diǎn)處與所述容器整體連接，以允許使用者插入手指，所述容器用根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法形成的預(yù)成型坯通過拉伸-吹塑模制而形成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于容器的預(yù)成型坯，該預(yù)成型坯由可進(jìn)行取向處理的塑料材料構(gòu)成，并且使得作為結(jié)果物的吹塑容器將包括空心把手，所述預(yù)成型坯包括模制結(jié)構(gòu)，其具有頸部和該頸部下面的可延展部分；以及可進(jìn)行取向處理的塑料材料的空心把手部分，其至少在第一端與所述預(yù)成型坯整體連接，當(dāng)形成容器時(shí)，其構(gòu)成所述把手，其中，所述空心把手部分的內(nèi)表面與所述可延展部分的內(nèi)表面形成為連續(xù)體。
文檔編號B29B11/08GK1917997SQ20048003540
公開日2007年2月21日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者羅伯特·比爾·格蘭 申請人:B&R工業(yè)有限公司