CN104114348A - 吹塑成型设备和吹塑成型方法 - Google Patents

Abstract

为了防止在吹塑成型期间当预成型件被拉伸时芯错位，吹塑成型设备(10a)通过在成型模具中将预成型件(20)吹塑成型而塑造容器，支撑销(P₁)设置在成型模具中，并且支撑销(P₁)设置有支撑预成型件(20)的底部(24)的头部(13)以及连接至头部(13)并在预成型件(20)的轴线(O₂)的方向上可向上和向下移位的轴(14)。头部(13)通过在其支撑预成型件(20)的底部(24)的一端形成用于容纳底部(24)的至少一部分的凹部(13c)而配置。

Description

吹塑成型设备和吹塑成型方法

技术领域

本发明涉及一种用于将预成型件吹塑成型为容器的吹塑成型设备和吹塑成型方法。

背景技术

传统吹塑成型设备的实例包括这样的吹塑成型设备，其包括金属模具、从内部拉伸预成型件的拉伸杆、以及从预成型件的外侧支撑预成型件的底部部分的支撑销，其中，支撑销的顶端具有凸起形状。(例如，参照专利文献1)

引用列表

专利文献PTL 1：JP2004122457A

发明内容

(技术问题)

然而，在前述传统吹塑成型设备中，支撑销的顶端具有凸起形状。因此，只利用支撑销无法稳定支撑预成型件的底部部分，由此可能导致在预成型件吹塑成型期间的芯错位。

本发明提供了一种吹塑成型设备和吹塑成型方法，这两者都能够防止在预成型件吹塑成型期间的芯错位。

(解决问题的方法)

本发明的第一方面在于一种吹塑成型设备，其在成型模具中将预成型件吹塑成型为容器，预成型件具有带底的筒状。所述吹塑成型设备包括设置在成型模具中的支撑销。支撑销包括支撑预成型件的底部部分的头部，以及连接至头部并在预成型件的轴线方向上可向上或向下移位的轴。头部在其支撑预成型件的底部部分的一端设置有用于容纳预成型件的底部部分的至少一部分的凹部。

在根据本发明的第一方面的吹塑成型设备中，优选地，头部包括形成在凹部外侧的倾斜表面，所述倾斜表面朝头部的另一端逐渐向外展开。

在根据本发明的第一方面的吹塑成型设备中，优选地，头部的最大直径大于轴的直径。

在根据本发明的第一方面的吹塑成型设备中，优选地，头部的所述一端被形成为平坦表面。

在根据本发明的第一方面的吹塑成型设备中，优选地，支撑销被配置成以支撑销的向上移位姿势支撑预成型件的底部部分并被配置成根据由于吹塑成型而导致所述预成型件的变形而向下移位。

根据本发明的第一方面的吹塑成型设备还优选包括当支撑销向下移位时向预成型件施加阻力的阻力施加装置。

在根据本发明的第一方面的吹塑成型设备中，优选地，凹部具有设置有朝支撑销的中心轴线取向的突起的表面。在上述情况下，突起可以向上朝中心轴线延伸。或者，突起可以在径向方向上延伸。突起也可以设置有多个，多个突起可以按间隔布置在中心轴线周围。

本发明的第二方面在于一种吹塑成型方法，用于在成型模具中将预成型件吹塑成型为容器，预成型件具有带底的筒状。所述吹塑成型方法包括步骤：在成型模具中设置支撑销，支撑销在预成型件的轴线方向上可向上或向下移位；在设置在支撑销的头部的一个端部的凹部中接收预成型件的底部部分的至少一部分；以及以支撑销的向上移位姿势支撑预成型件的底部部分并根据由于吹塑成型而导致所述预成型件的变形来向下移位支撑销。

在根据本发明的第二方面的吹塑成型方法中，优选地，支撑销的头部包括形成在凹部外侧的倾斜表面，所述倾斜表面朝头部的另一端部逐渐向外展开。

在根据本发明的第二方面的吹塑成型方法中，优选地，支撑销的头部的最大直径大于连接至头部的轴的直径。

在根据本发明的第二方面的吹塑成型方法中，优选地，支撑销的头部的所述一个端部被形成为平坦表面。

在根据本发明的第二方面的吹塑成型方法中，优选地，设置在支撑销中的凹部具有设置有朝支撑销的中心轴线取向的突起的表面。在上述情况下，突起可以采用任意前述形状和布置。

根据本发明的第二方面的吹塑成型方法优选还包括步骤：在吹塑成型期间当向预成型件施加阻力时向下移位支撑销。

(本发明的有益效果)

根据本发明，通过为支撑销的头部设置用于接收预成型件的底部部分的凹部，可以防止在预成型件吹塑成型期间芯错位。此外，通过为凹部的表面设置朝支撑销的中心轴线取向的突起，可以更有效防止芯错位。而且，根据本发明的吹塑成型设备，通过形成具有伞形状并在头部的凹部外面朝端部逐渐向外展开的倾斜表面，可防止预成型件的树脂在支撑销的侧表面周围流动，并防止出现成型缺陷比如厚度变化(厚度偏差)、破裂、容器的底部部分出现折痕。

附图说明

图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施例的预成型件在吹塑成型设备中进行闭模的状态的截面视图；

图2是示意性地示出了根据第一实施例的完成利用预成型件进行的吹塑成型的状态的截面视图；

图3是根据第一实施例的支撑销的一部分的放大侧视图；

图4A-4E是示出了根据第一实施例的支撑销的各种修改的透视图；

图5是示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的预成型件在吹塑成型设备中进行闭模的状态的截面视图；

图6是示出了根据另一个实施例的完成利用预成型件进行的吹塑成型的状态的截面视图；

图7A是根据另一个实施例的支撑销的一部分的透视图，图7B是示出了支撑销的一部分连同预成型件的放大侧视图；

图8A和图8B是示出了根据另一个实施例的支撑销的各种修改的局部截面的放大侧视图；

图9A和图9B是示出了根据另一个实施例的支撑销的其他各种修改的局部截面的放大侧视图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述了本发明的各个实施例。虽然在以下实施例中，根据本发明的吹塑成型设备被描述为用于成型饮料的容器(瓶子)的吹塑成型设备，但是本发明的技术范围不局限于饮料容器的成型，例如还可以成型化妆品容器、药物容器、和其他容器。

图1和图2示出了根据第一实施例的吹塑成型设备，其通过吹塑成型拉伸预成型件20来成型瓶容器30。图1示出了根据第一实施例的预成型为带底的筒状(试管形状)的预成型件20在吹塑成型设备10a中进行闭模的状态。图2示出了这样的状态，即根据图1中所示的状态，流体(下面称为“吹动流体”)比如高压空气和液体吹动通过预成型件20的嘴部分21，使得瓶容器30吹塑成型。

如图1所示，作为用于吹塑成型的吹塑成型模具，吹塑成型设备10a包括主体的分离金属模具11和底部部分的金属模具12。吹塑成型设备10a还包括与金属模具11和12一起在金属模具11和12内侧形成腔体C的支撑销P₁。在吹塑成型设备10a中，设置有预成型件20。预成型件20包括嘴部分21、管状主干部分23、和圆顶形状底部部分24。嘴部分21经由嘴部分21下方的颈环22一体耦合至主干部分23。主干部分23由圆顶形状底部部分24封闭。在预成型件20中，主干部分23的上端由主体的分离金属模具11夹持，预成型件20借助颈环22定位在腔体C中。

支撑销P₁设置在底部部分的金属模具12中间。支撑销P₁包括从预成型件20外侧支撑预成型件20的底部部分24的头部13，以及连接至头部13的轴14。轴14穿过底部部分的金属模具12并沿预成型件20的中线轴线O₂的方向设置，使得轴14可向上或向下移位。在本实施例中，支撑销P₁的中心轴线O₁与腔体C(瓶容器30)的中心轴线对齐。

如图1所示，头部13在一个上端(下面称为“上端”)13a的一侧支撑预成型件20的底部部分24。上端13a设置有具有与预成型件20的底部部分24对应的形状的凹部13c。如图中所示，凹部13c接收预成型件20的底部部分24的至少一部分。凹部13c还在上端13c内部形成圆形开口部分。因此，上端13a被形成为环绕凹部13c的平坦环形表面。头部13还包括在头部13的凹部13c外面沿径向形成的倾斜表面13f。倾斜表面13f具有伞状并朝向在下侧(下面称为“下端”)13b的另一端逐渐向外展开。

现在，参照图1-3，描述了根据本发明的利用吹塑成型设备10a吹塑成型瓶容器30的方法。

如图1所示，首先，预成型件20，在加热并软化之后，在金属模具中进行闭模。结果，预成型件20的主干部分23容纳在腔体C中。如图中所示，容纳在腔体C中的主干部分23由支撑销P₁支撑在向上移位的位置。此时，熔融条件下的底部部分24由凹部13c接收从而被保持。因此，在腔体C中，使预成型件20的中心轴线O₂与支撑销P₁的中心轴线O₁对齐，因此，防止了预成型件20的轴线(芯)错位。

虽然图1示出了支撑销P₁在吹塑开始之前事先相对于预成型件20向上移位并且预成型件20保持在向上移位位置的状态，但是还可以通过在吹塑开始之前向下移位支撑销P₁来在支撑销P₁与预成型件20之间形成间隙，随后，在吹塑开始之后在成型过程时(拉伸期间)支撑预成型件20的底部部分24。

随后，根据图1中所示的状态，诸如高压空气和液体的吹动流体通过预成型件20的嘴部分21注入(吹入)预成型件20中。此时，随着预成型件20内侧的压力增加(预成型件20拉伸)，支撑销P₁在底部部分的金属模具12的方向上沿中心轴线O₁向下移位。因此，当高压空气等通过嘴部分21吹动时，腔体C中的预成型件20沿中心轴线O₁的方向拉伸，并且预成型件20在径向方向(正交于中心轴线O₁的方向)上膨胀。结果，如图2所示，预成型件20被吹塑成型为瓶容器30。

根据本发明的吹塑成型设备10a可以设置有当支撑销P₁向下移位时向预成型件20施加阻力的阻力施加装置(未示出)。阻力施加装置的一些实例例如包括伺服电机、可以作为气压缸和油压缸的液压缸、弹性构件比如弹簧等。由此通过设置阻力施加装置，即使当省略用于拉伸预成型件20的拉伸杆时，也可利用阻力施加装置施加的阻力来调节中心轴线O₁的方向上和径向方向上的拉伸。

根据图2中所示的状态，瓶容器30在成型模具中进行热处理操作比如预定热定型和冷却，随后进行模具开口处理比如分离主体的分离金属模具11，和释放过程。此后，拔出瓶容器30作为产品。

在本发明中，利用设置在支撑销P₁的头部13中用于接收预成型件20的底部部分24的凹部13c，防止当拉伸预成型件20时，预成型件20的中心位置在径向方向上移位所产生的芯错位。此外，通过为支撑销P₁的头部13设置具有伞状并朝端部逐渐向外展开的倾斜表面13f，防止了当支撑销P1只使用轴14构成时出现的问题，即，预成型件20的树脂在轴14的侧表面周围流动(或弥补其)。

此外，通过使用根据本发明的支撑销P₁，即使当省略拉伸杆时，也可能存在吹塑成型。当使用拉伸杆时，吹动流体通过预成型件20的嘴部分21在区域(嘴部分21的内径与拉伸杆的外径之间的差分区域)中进行馈送，该区域通过从预成型件20的嘴部分21的开口区域中减去拉伸杆的横截面而获得。另一方面，当不使用拉伸杆时，吹动流体可以在预成型件20的嘴部分21的整个开口区域中馈送。因此，使压力增加速度加速，结果，缩短了成型时间。不用说，可以采用根据本发明的吹塑成型设备10a中的拉伸杆。也就是说，即使当拉伸杆被用于本发明时，防止预成型件20的前述芯错位和树脂环流。

根据本发明，如图3所示，头部13的倾斜表面13f的最大直径(头部13的最大直径)D₁₃优选大于轴14的直径D₁₄。在上述情况下，与头部13被形成为具有与轴14相同的直径或只使用轴14来构成并且凹部13c形成的顶端的情况相比，进一步防止预成型件20的树脂在轴14的侧表面周围流动。在本实施例中，如图中所示，倾斜表面13f的最大边缘部分被配置成具有与头部13的下端13b相同的尺寸。

根据本发明，如与在本实施例中一样，通过形成头部13的上端13a作为平坦表面以环绕凹部13c，环形平坦表面13a优选形成在凹部13c与倾斜表面13f之间。在上述情况下，头部13没有设置按锐角突出的任何部分。此外，通过使用头部13成型的容器30的底部部分没有设置按锐角凹入的任何部分。因此，通过形成头部13的上端13a作为平坦表面，预成型件20的底部部分24顺利在头部13的上表面之后，并使由吹塑成型产生的容器30的底部部分的形状稳定，并提高容器30的底部部分的强度。

接下来，参照图4，给出了支撑销P1的各种修改的描述。

图4A示出了支撑销P₁，其包括具有倒碗形状的头部13以及作为具有其中心存在于头部13里面的弯曲部分的弯曲表面的倾斜表面13f。图4B示出了支撑销P₁，其包括作为具有其中心存在于头部13外面的弯曲部分的弯曲表面的倾斜表面13f。

除了从其中去除顶部部分的圆锥形形状(如与前述实例中一样)之外，头部13还可以具有从其中去除顶部部分的锥体形状，如图4C所示。虽然图4C示出了六边形锥体形状，但是侧表面的数量可以是任意数量。图4D示出了包括具有斜齿轮的形状的倾斜表面13f的支撑销P₁。

虽然在前述实例中，凹部13c形成在头部13的中心(在与中心轴线O₁相同的轴线上)，如图4E所示，凹部13c还可以形成在偏离头部13的中心的位置。也就是说，只要预成型件20的中心轴线与凹部13c和轴14的中心轴线对齐，同样可以以偏离的方式设置倾斜表面13f，如图4E中所示。

接下来，图5和图6示出了根据本发明的吹塑成型设备的另一个实例。图5示出了在预成型件20连接至此的状态下的根据本发明的另一个实施例的吹塑成型设备10b。图6示出了这样的状态，即根据图5中所示的状态，瓶容器30被吹塑成型。

在根据本实施例的支撑销P₂中，凹部13c的表面设置有从上端13a朝中心轴线O₁取向的突起13_d。突起13_d被形成为在径向方向上延伸的水平突起。突起13_d例如可以被形成为多边形形状、圆柱形形状、半球形状等。特别是，当突起13d被形成为半球形状时，横截面形状不局限于完整的圆圈并且可以是椭圆形。突起13d被配置成能够进入并钩在熔融预成型件20的底部部分24中，并且突起13d还被配置成在从模具中拉出时相对容易去除。

如图7A所示，突起13d设置有多个，多个突起13d按间隔布置在中心轴线O₁周围。虽然在本实施例中，突起13d布置在中心轴线O₁周围的四个位置，但是突起13d的数量可以增加或减少。例如，突起13d可以被布置在三个位置。当设置多个突起13d时，这些突起13d优选按相等间隔布置在中心轴线O₁周围。然而，至少一个突起13d可能就足够。因此，通过在中心轴线O₁的整个圆周周围形成突起13d，突起13d可以被形成为单个环形突起。

参照图5-7，给出了利用吹塑成型设备10a吹塑成型瓶容器30的方法的描述。

如图5所示，在本实施例中，类似于第一实施例，在金属模具中进行闭模的预成型件20的主干部分23由位于向上移位位置的支撑销P₂支撑。此时，类似于第一实施例，熔融条件下的底部部分24由凹部13c保持并且还与设置在凹部13c中的突起13d啮合并由其保持。因此，类似于第一实施例，当吹动流体被吹入预成型件20中时，腔体C中的预成型件20沿轴线的方向拉伸，并且预成型件20也在径向方向上膨胀。结果，如图6所示，预成型件20被吹塑成型为瓶容器30。

在本实施例中，由于设置在凹部13c中的突起13d进入并钩在熔融预成型件20的底部部分24中，因此更有效防止腔体C中芯错位。此外，在本实施例中，突起13d进入并钩在熔融预成型件20的底部部分24中。因此，本实施例适用于仅借助吹动流体而不使用拉伸杆执行拉伸的情况。

接下来，参照图8，给出了支撑销P₂的修改的描述。

图8A示出了具有分别以向上朝中心轴线O₁延伸的倾斜突起的形式形成的突起13d的支撑销P₂。在图7中所示的实施例中，突起13d以在径向方向上朝中心轴线O₁延伸的突起的形式形成，通过这样做，提高了相对于底部部分24的合力(钩力)。另一方面，本实施例的突起13d能够利用合适的啮合力来保持底部部分24并且还能够允许从模具中顺利拉出。

图8B示出了具有分别以在径向方向上朝中心轴线O₁延伸的突起的形式形成的突起13d和设置在凹部13c上的比上端13a更靠后侧(底侧)的突起13d的支撑销P₂。如由布置在图的前面的突起13d所示，根据本实施例的突起13d被形成为半球形状，在圆周方向上呈椭圆形状延伸。

图9A和图9B示出了支撑销P₂的其他各种修改。

图9A示出了包括头部13的支撑销P₂，作配置有根据为图7中所示的实施例的突起13d的支撑销P₂的修改，其中类似于第一实施例中的倾斜表面13f的倾斜表面13f在凹部13c外面径向形成。在图9B中，头部13被形成为形成瓶容器30的整个底部部分的金属模具。在上述情况下，确保防止预成型件20的树脂在轴14的侧表面周围流动(弥补其)。

虽然本发明的各个实施例在上文进行了描述，但是根据本发明，可能存在各种变化。例如，凹部13c的表面的形状可以变为任何不同的形状，比如半球形状、圆柱形形状、组合这些的形状等。凹部13c的开口部分不局限于圆形形状并且可以是多边形形状。

另外，出于更换目的，根据瓶容器30的底部部分的形状，支撑销P₁和P₂可以与轴14一起从底部部分的金属模具12中去除。此外，虽然在上述实施例中头部13和轴14被描述成一体形成，但是头部13和轴14可以分开形成。在上述情况下，根据瓶容器30的底部部分的形状，只可以更换头部13。

此外，示出的主体的分离金属模具11和底部部分的金属模具12仅仅是实例，并且还可以存在其他结构。例如，主体的分离金属模具11和底部部分的金属模具12可以被集成。例如，容器不局限于瓶容器，只要容器可以被吹塑成型即可。另外，实施例和修改中采用的每个结构和步骤(方法)可以适当用另一个实施例或修改来替换或与此组合。

工业实用性

本发明可以用于各种吹塑成型设备和吹塑成型方法，只要所述设备和方法能够吹塑成型在模具中形成为带底的筒状的预成型件以获得成型容器即可。

符号的说明

10a 吹塑成型设备(在第一实施例中)，

10b 吹塑成型设备(在第二实施例中)，

11 主体的分离金属模具，

12 底部部分的金属模具，

13 头部，

13a 头部的上端(平坦表面)，

13b 头部的下端，

13c 凹部，

13d 突起，

13f 倾斜表面，

14 轴，

20 预成型件，

21 嘴部分，

22 颈环，

23 主干部分，

24 底部部分，

30 瓶容器，

P₁ 支撑销，

P₂ 支撑销。

Claims (18)

1.一种吹塑成型设备，用于在成型模具中将预成型件吹塑成型为容器，所述预成型件具有带底的筒状，所述吹塑成型设备包括：

设置在所述成型模具中的支撑销，其中，

所述支撑销包括支撑所述预成型件的底部部分的头部，以及连接至所述头部并能够在所述预成型件的轴线方向上向上和向下移位的轴，并且

所述头部在支撑所述预成型件的所述底部部分的一端设置有用于容纳所述预成型件的所述底部部分的至少一部分的凹部。

2.如权利要求1所述的吹塑成型设备，其中，所述头部包括形成在所述凹部外侧的倾斜表面，所述倾斜表面朝所述头部的另一端逐渐向外展开。

3.如权利要求1或2所述的吹塑成型设备，其中，所述头部的最大直径大于所述轴的直径。

4.如权利要求1至3中任一项所述的吹塑成型设备，其中，所述头部的所述一端被形成为平坦表面。

5.如权利要求1至4中任一项所述的吹塑成型设备，其中，所述支撑销被配置成以所述支撑销的向上移位姿势支撑所述预成型件的所述底部部分并被配置成根据由于吹塑成型而导致所述预成型件的变形来向下移位。

6.如权利要求1至5中任一项所述的吹塑成型设备，包括当所述支撑销向下移位时向所述预成型件施加阻力的阻力施加装置。

7.如权利要求1至6中任一项所述的吹塑成型设备，其中，所述凹部具有设置有朝所述支撑销的中心轴线取向的突起的表面。

8.如权利要求7所述的吹塑成型设备，其中，所述突起朝所述中心轴线向上延伸。

9.如权利要求7所述的吹塑成型设备，其中，所述突起在径向方向上延伸。

10.如权利要求7至9中任一项所述的吹塑成型设备，其中，所述突起设置有多个，多个所述突起按间隔布置在所述中心轴线周围。

11.一种吹塑成型方法，用于在成型模具中将预成型件吹塑成型为容器，所述预成型件具有带底的筒状，所述吹塑成型方法包括步骤：

在所述成型模具中设置支撑销，所述支撑销能够在所述预成型件的轴线方向上向上和向下移位；

在设置在所述支撑销的头部的一端的凹部中容纳所述预成型件的底部部分的至少一部分；以及

以所述支撑销的向上移位姿势支撑所述预成型件的所述底部部分并根据由于吹塑成型而导致所述预成型件的变形来向下移位所述支撑销。

12.如权利要求11所述的吹塑成型方法，其中，所述支撑销的所述头部包括形成在所述凹部外侧的倾斜表面，所述倾斜表面朝所述头部的另一端逐渐向外展开。

13.如权利要求11或12所述的吹塑成型方法，其中，所述支撑销的所述头部的最大直径大于连接至所述头部的轴的直径。

14.如权利要求11至13中任一项所述的吹塑成型方法，其中，所述支撑销的所述头部的所述一端被形成为平坦表面。

15.如权利要求11至14中任一项所述的吹塑成型方法，其中，设置在所述支撑销中的所述凹部具有设置有朝所述支撑销的中心轴线取向的突起的表面。

16.如权利要求15所述的吹塑成型方法，其中，所述突起朝所述中心轴线向上延伸。

17.如权利要求15所述的吹塑成型方法，其中，所述突起在径向方向上延伸。

18.如权利要求11至17中任一项所述的吹塑成型方法，还包括步骤：

在吹塑成型期间当向所述预成型件施加阻力时向下移位所述支撑销。