專利名稱：預成形組件，容器組件和制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于吹塑塑料容器組件的預成形組件，由該預成形組件吹塑的塑料容器組件以及制造該預成形組件和容器組件的方法。
背景技術：
在塑料容器的制造中，通常注?；驂耗Ｒ蝗萜黝A成品，該容器具有本體和帶有一個或多個外部螺紋或其它緊密連接部件的頸部成品。預成形頸部成品典型被模制成其最終形狀，而預成品的本體接下來被吹塑成所需的容器本體形狀。預成品可以是單層結(jié)構(gòu)，或可以是多層結(jié)構(gòu)，其中預成形本體中的一個或多個中間層能夠或不能延伸進入預成形的頸部成品。美國專利4,609,516、4,710,118和4,954,376示例了多層預成形容器的注模。
將容器的頸部成品部分模制成預成形容器的一部分存在幾個問題。例如，當通過注塑形成預成形容器時，塑料材料典型被注入在預成形本體的閉合端的模腔中，使得塑料材料必須沿著預成形模腔的側(cè)面流入頸部成品在其中被模制的區(qū)域中。頸部成品典型比預成形的本體需要更精確和穩(wěn)定的尺寸，這限制了預成形模制過程的周期時間。而且，預成形的頸部成品的材料與單層預成形本體相同，并且至少與多層預成形本體的外部層相同，這限制了在頸部成品獲得最理想材料特性的能力。當預成品為諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯結(jié)構(gòu)時，預成品的頸部成品可以完全或部分地結(jié)晶以改善尤其在熱填充容器應用中頸部成品區(qū)域的操作特性。然而，頸部成品至少與多層預成形本體的外部層相同的需要仍然限制了預成形工藝的設計能力。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一種制造預成形組件的方法包括在壓模的塑孔栓上提供塑料成品圓環(huán)，以及在注模中的成品圓環(huán)上壓模塑料預成品。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于吹塑容器組件的預成形組件，該預成形組件包括模制塑料成品圓環(huán)和壓模到成品圓環(huán)的塑料預成品，使得塑料預成品的頸部部分徑向互相接合成品圓環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種由預成品組件吹塑的容器組件，該預成品組件通過將預成品壓模到模制的塑料成品圓環(huán)制成。容器組件包括模制塑料成品圓環(huán)，以及其上具有徑向互相接合所述成品圓環(huán)的頸部部分的塑料容器。


通過下面的描述、后附權(quán)利要求以及附圖將更好的理解本發(fā)明及其另外的目的、特征、優(yōu)點和方面，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的預成形組件的側(cè)面正視圖；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一典型實施例的由圖1的預成形組件吹塑的容器組件的側(cè)面正視圖；圖3顯示了用于圖1和2的預成形組件和容器組件的成品圓環(huán)的側(cè)面正視圖；圖4顯示了圖3的成品圓環(huán)的頂視圖；圖5顯示了圖3的成品圓環(huán)沿線5-5的橫截面圖；圖6A顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的典型方法的壓模裝置，其中該裝置以打開位置被顯示，在該位置預成品材料的填料位于模腔內(nèi)并且預先制作的成品圓環(huán)位于塑孔栓中；圖6B顯示了圖6A的壓模裝置，其中該裝置以關閉位置被顯示，在該位置預成品材料被壓模到一部分預制作的成品圓環(huán)內(nèi)；圖7顯示了圖6A和6B的一部分壓模裝置的分解橫截面圖，以及最終得到的預成形組件的橫截面圖，其中預成形組件已經(jīng)被抽出并且攜帶于塑孔栓上；以及圖8顯示了圖7的預成形組件在圓環(huán)8中的放大橫截面圖。
具體實施例方式
圖1示例了根據(jù)本發(fā)明當前優(yōu)選的實施例的預成形組件20，其包括預成品22和固定該預成品上的分離成品圓環(huán)24。預成品22可以用注塑法制造，但是優(yōu)選采用將在下面具體討論的壓模法制造。預成品22由任何合適的塑料材料構(gòu)成，例如單層聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等或多層PET等，在多層PET中，PET的矩陣層例如由一層或多層防滲樹脂材料，例如乙烯醇(EVOH)、尼龍等替換。成品圓環(huán)24由注塑或壓模等方法制成，并且由任何理想的材料組成，例如PET、快速消耗樹脂(PCR)、加工再研磨(REG)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚乙烯萘并吡咯(PEN)等。然而，優(yōu)選地，成品圓環(huán)24由不同于預成品22的材料組成，例如預成品2的材料是非結(jié)晶PET，而成品圓環(huán)24的材料是結(jié)晶PET。
圖2示例了根據(jù)本發(fā)明的另一當前優(yōu)選實施例由圖1的預成形組件20吹塑的容器組件120，該容器組件包括以在所有方面與預成形組件20相同方式固定到容器122的成品圓環(huán)24，容器組件120通過該成品圓環(huán)吹塑。因此，將不為該實施例描述這種固定細節(jié)。
在圖1中，預成品22包括閉合下端26并且以本體28的形式從該下端向上延伸，該本體終止于與本體26一體化模制的圓柱形頸部30。(諸如“上”和“下”的方向詞相對附圖中示例的預成形組件和部件的豎直方向以描述方式使用，并且是非限制性的。諸如“徑向”、“圓周”的方向詞相對于預成形頸部和成品圓環(huán)的軸線同樣以描述方式使用并且是非限制性的。)同樣如圖3-5所示，成品圓環(huán)24為連續(xù)圓周，并且包括具有一個或多個外部螺紋或螺紋部分34的環(huán)形圓柱壁32。在附圖中示例的優(yōu)選實施例中，圓周卷邊36在螺紋34下圍繞壁32的外表面的周圍延伸，用于與密封物(未示出)上的篡改指示(tamper-indicating)機構(gòu)共同作用以被固定在最終容器的成品部分上。封蓋或支撐凸緣38從壁32的下端徑向向外延伸，在本發(fā)明所示例的實施例中使成品圓環(huán)24具有基本L形側(cè)面橫截面。如圖5最佳所示，成品圓環(huán)24包括在頂端和底端44、46之間延伸的圓柱形內(nèi)表面40和錐形內(nèi)表面42。錐形內(nèi)表面42中設有環(huán)狀凹槽38，這將在下面參考圖6A一8進一步描述。
現(xiàn)在基本參考圖6A-8，其示例了根據(jù)本發(fā)明的典型方法使用的壓模裝置50。在圖6A中，裝置50包括位于壓模54上的塑孔栓52。壓模54包括閉合的底端56、本體部分58和部分成品部分60，上述三個部分一起限定了模腔62。裝置50在圖6A中處于打開位置，如圖所示，其中預成形材料64的填料被導入壓模腔62，并且預先制造的成品圓環(huán)24位于壓模塑孔栓52上。填料64被軟化和熔化，從而符合并填充模腔62的下端。帶有在其上安裝的成品圓環(huán)24的塑孔栓52和鑄模54垂直定位。
如圖6B所示，然后將塑孔栓52和成品圓環(huán)24放入鑄模54以壓縮包覆模制部分在成品圓環(huán)24內(nèi)的填料64。術語“包覆模制”為本領域術語，在此使用的意思是將一個柔軟或熔化狀態(tài)的部件模制成固態(tài)或成品狀態(tài)的另一部件。所熔化的預成形材料填料64在塑孔栓52和鑄模54之間向上或向前流動。結(jié)果，形成包括閉合底端26、本體28和頸部30的預成品22。然而更重要的是，通過將預成品22包覆模制成成品圓環(huán)24形成預成形組件20。其后，如圖7所示，將塑孔栓52與在其上安裝的包括預成品22和成品圓環(huán)24的預成形組件20一起抽出。
如圖8所示，預成形組件20包括在一部分成品圓環(huán)24內(nèi)部分壓模的預成品22。更具體地說，預成品22的頸部30包括具有環(huán)狀突起68的上部66，該環(huán)狀突起延伸進入成品圓環(huán)24的環(huán)狀凹槽48，從而將成品圓環(huán)24完全徑向互鎖或互相接合到預成品22。在成品圓環(huán)24中的環(huán)狀凹槽48也可以被表示成徑向凹進或徑向互相接合零件。在預成品22和成品圓環(huán)24之間的徑向互相接合給傾向于分離部件22、24的軸向施加力提供正阻力。預成品22也包括對應于成品圓環(huán)24的錐形或圓錐內(nèi)表面42的錐形或圓錐外表面70。成品圓環(huán)24的錐形內(nèi)表面42比塑孔栓52的對應部分的直徑大。因此，在塑孔栓52、成品圓環(huán)24的錐形內(nèi)表面42和預成品22的導向邊緣74之間設有小縫72。依據(jù)預成形組件20，在成品圓環(huán)24的轉(zhuǎn)變點76和預成品22的前邊緣74之間設有小縫72，其中轉(zhuǎn)變點76定義為圓柱形或直內(nèi)表面40和錐形內(nèi)表面42的相交點。有意提供小縫72以允許熔化預成品填料的尺寸、體積或重量的公差內(nèi)變化。換句話說，至少應當在預成品和成品圓環(huán)24的最多材料狀態(tài)下存在一些小縫72，以確保在其之間的正確安裝，而不會存在由于預成品材料過度包覆進入成品圓環(huán)24造成的變形。術語“過度包覆”是本領域術語，用于此是指過量的所熔化聚合物被壓模并且傾向于導致難以從壓模裝置退出制成的一個或多個部分的狀況。過度包覆還傾向于導致在制成的一個或多個部分內(nèi)的熱變形和殘留應力。
通過上述的一個或多個實施例，本發(fā)明提供了多個優(yōu)勢。本發(fā)明便于預成形組件和容器組件的制造，其中成品圓環(huán)由不同于該成品圓環(huán)與其徑向互相接合的預成品或容器的材料。同樣，本發(fā)明便于將各種尺寸和/或材料的成品圓環(huán)用于一般尺寸的預成品和/或容器。而且，本發(fā)明能夠減少制造預成品所需的周期時間，這是因為(形成頸部成品部分的)過程限制可以隸屬于用于只制造成品圓環(huán)的單獨、同時的制造過程。在一些管道中，本發(fā)明能夠減少每個預成品的單位價格，這是因為模制工具可以被簡化和降低成本以省略預成品的螺紋成品部分典型需要的復雜螺紋分裂特性。
因而，已經(jīng)描述了用于吹塑容器組件的預成品組件、由該預成品組件吹塑的塑料容器組件和制造該預成品組件和容器組件的方法。已經(jīng)關于本發(fā)明的當前優(yōu)選實施例公開了本發(fā)明，并且已經(jīng)討論了多種修改和變化。本領域普通技術人員根據(jù)前面的描述將容易的理解暗含其中的其它修改和變化。實際上，本發(fā)明意味著包含落入后附權(quán)利要求范圍的所有修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種制造預成形組件的方法，包括在壓模的塑孔栓上提供塑料成品圓環(huán)；以及將塑料預成品在鑄模中壓模到成品圓環(huán)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該方法包括在注模中提供預成品材料的填料，并且其中在壓模步驟期間至少一部分預成品材料在成品圓環(huán)和塑孔栓之間流動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中成品圓環(huán)包括互相接合零件，并且其中在壓模步驟期間至少一部分預成品材料流入互相接合零件中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中成品圓環(huán)具有直徑大于塑孔栓的內(nèi)部接合表面，并且其中在接合表面和塑孔栓之間形成至少一部分模制的預成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在成品圓環(huán)和塑孔栓的內(nèi)部接合表面之間提供小縫，并且其中在壓模步驟期間該小縫不被完全填充。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在注模中提供預成品材料的填料，并且使塑孔栓和成品圓環(huán)進入注模，使預成品材料流入接合成品圓環(huán)的內(nèi)表面。
7.由權(quán)利要求1的方法制造的預成形組件，包括預成品和成品圓環(huán)。
8.一種制造容器組件的方法，包括吹塑權(quán)利要求1的預成品以形成容器。
9.一種由權(quán)利要求8的方法制造的容器組件，包括容器和成品圓環(huán)。
10.一種用于吹塑容器組件的預成形組件，其包括模制的塑料成品圓環(huán)，以及塑料預成品，該塑料預成品被壓模到成品圓環(huán)使得塑料預成品的頸部部分與成品圓環(huán)徑向互相接合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的預成形組件，其中成品圓環(huán)在其中具有至少一個徑向互相接合零件，并且其中塑料預成品的頸部部分與至少一個徑向接合零件接合。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的預成形組件，其中成品圓環(huán)包括具有下錐形表面、上筆直表面以及兩者之間的相交點的內(nèi)部表面，并且其中在相交點和塑料預成品的頸部部分的前邊緣之間具有開口小縫。
13.一種容器組件，包括模制的塑料成品圓環(huán)，以及由預成形組件吹塑成的塑料容器，該預成形組件包括具有壓模到成品圓環(huán)的頸部部分的預成品。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的容器組件，其中成品圓環(huán)具有至少一個內(nèi)部徑向相互接合零件，并且其中塑料容器的頸部部分與至少一個徑向相互接合零件接合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的容器組件，其中成品圓環(huán)包括具有下錐形表面、上筆直表面以及兩者之間的相交點的內(nèi)部表面，并且其中在相交點和塑料預成品的頸部部分的前邊緣之間具有開口小縫。
全文摘要
一種制造預成形組件的方法，包括提供塑料構(gòu)造的成品圓環(huán)，將成品圓環(huán)放置在塑孔栓上，將預成形的聚合物引入包括塑孔栓的模腔，并且將預成形聚合物壓模到成品圓環(huán)。還公開了一種最終得到的預成形組件，以及由該預成形組件吹塑成的容器組件。
文檔編號B29C49/00GK1960843SQ200580017221
公開日2007年5月9日 申請日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者謝特·J·巴克爾, 巴薩姆·M·卡爾穆尼, 布賴恩·A·林奇, 尼基·馬尼, 托馬斯·E·納希爾 申請人:格萊漢姆包裝Pet技術公司