CN104136194A - 吹塑成型装置和吹塑成型容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明有效地防止了预成型体的口部在吹塑成型期间的变形和扩径。提供了一种吹塑成型装置(1)，具有：吹塑模具(8)，限定其内侧的空腔(7)并且在空腔(7)中容纳预成型为除了作为预成型体(3)的开口端的口部(3a)之外有底筒状的预成型体(3)；喷嘴(10)，通过预成型体(3)的口部(3a)将加压流体供入预成型体(3)；间隔壁构件(22)，紧密地围绕预成型体(3)的口部(3a)的外壁表面周围的区域同时在其之间形成空间(20)；以及加压流体供给工具(24)，在吹塑成型期间将加压流体供入空间(20)。

Description

吹塑成型装置和吹塑成型容器的制造方法

技术领域

本发明涉及被配置为通过将形成为有底筒状的预成型体吹塑成型来制造吹塑成型容器的吹塑成型装置和吹塑成型容器的制造方法，并且特别地，涉及被设计为防止预成型体的口部在吹塑成型期间变形的吹塑成型装置和方法。

背景技术

通过使用热塑性树脂材料执行有底筒状的预成型体并且随后将预成型体吹塑成型来获得吹塑成型容器。由于这种吹塑成型容器在形状方面具有高度的灵活性并且廉价、重量轻、且可回收性好，因此吹塑成型容器被广泛地用作内盛化妆品、医药品、饮料产品等等的容器。

一般地，当预成型体在吹塑模具中被吹塑成型时，预成型体的主体部被容纳在吹塑模具中，而作为预成型体的开口端的口部被保持夹具从口部的内壁侧或外壁侧保持。然后，通过保持夹具注入吹塑空气。虽然在预成型体的口部和保持夹具之间建立了密封以防止吹塑空气的泄漏，为了允许预成型体或吹塑成型容器相对于保持夹具可拆卸，预成型体的口部松弛地装配到保持夹具(参照如下所示的专利文献1)。结果，对应于预成型体的口部和保持夹具之间的游隙(play)，存在以下担忧：当注入吹塑空气时由于口部的内外所产生的压力差，口部可能会变形和扩径。

引用列表

专利文献

PTL1：JP2003251685A

发明内容

技术问题

鉴于上述的问题，本发明提供了一种吹塑成型装置和吹塑成型容器的制造方法，其能够有效地防止预成型体的口部在吹塑成型期间变形和扩径。

技术方案

为了解决上述问题而构思了本发明，本发明的第一方面在于一种吹塑成型装置，包括：吹塑模具，除了作为预成型体的开口端的口部之外，在其内部设置了用于容纳预成型体的空腔，预成型体被预成型为有底筒状；喷嘴，被设置为通过预成型体的口部将加压流体供入预成型体；间隔壁构件，紧密地围绕预成型体的口部的外壁表面且在间隔壁构件和外壁表面之间形成有空间；以及加压流体供给工具，在吹塑成型期间将加压流体供入空间。

本发明的第二方面在于根据第一方面的吹塑成型装置，优选地进一步包括：驱动机构，驱动喷嘴和间隔壁构件一起靠近和远离吹塑模具。

本发明的第三方面在于根据第一或第二方面的吹塑成型装置，其中，优选地，喷嘴包括面向口部的上端的平坦表面，并且在口部的上端和平坦表面之间设置有密封元件，密封元件从空间密封预成型体的内部。

本发明的第四方面在于根据第一至第三方面的任一个的吹塑成型装置，其中，优选地，喷嘴包括插入到口部中并且具有直径减小的末端的导管(guide tube)。

本发明的第五方面在于根据第一至第四方面的任一个的吹塑成型装置，其中，优选地，预成型体包括在口部的下端的颈环，以及间隔壁构件具有配置为紧密地对接(abut against，邻接)预成型体中包括的颈环的下端。

本发明的第六方面在于根据第一至第五方面的任一个的吹塑成型装置，其中，优选地，加压流体供给工具以与供入预成型体的加压流体的压力大致相等的压力将加压流体供入空间。

本发明的第七方面在于根据第一至第六方面的任一个的吹塑成型装置，其中，优选地，通过喷嘴提供的加压流体包括液体，并且通过加压流体供给工具提供的加压流体包括气体。

本发明的第八方面在于一种吹塑成型容器的制造方法，在吹塑成型容器中，除了预成型体的口部，预成型体容纳在吹塑模具中，并且其中，加压流体通过口部供入预成型体用于将预成型体吹塑成型，预成型体被预成型为有底筒状，该方法包括步骤：与通过口部将加压流体供入预成型体同时地，将加压流体提供到口部的外壁表面侧，以对外壁表面加压。

本发明的第九方面在于根据第八方面的吹塑成型容器的制造方法，其中，优选地，加压流体以与供入预成型体的加压流体的压力大致相等的压力被提供到口部的外壁表面侧。

本发明的第十方面在于根据第八或第九方面的吹塑成型容器的制造方法，其中，优选地，供入预成型体的加压流体包括液体，并且被提供到口部的外壁表面侧的加压流体包括气体。

本发明的第十一方面在于根据第一方面的吹塑成型装置，其中，优选地，喷嘴提供的加压流体是第一加压流体，加压流体供给工具提供的加压流体是第二加压流体。吹塑成型装置进一步包括加压装置(pressurizingunit)，加压装置通过管将第一加压流体提供到喷嘴，从加压装置到喷嘴的管被分支，以允许将第一加压流体的一部分用作加压流体供给工具(thepressurized fluid supply unit)的加压工具(pressurizing means)。

本发明的第十二方面在于根据第十一方面的吹塑成型装置，其中，优选地，第一加压流体包括液体，并且第二加压流体包括气体。

本发明的第十三方面在于根据第十一至十四方面中的任一个的吹塑成型装置，其中，优选地，拉伸棒插入并布置在喷嘴中。

本发明的第十四方面在于根据第八方面的吹塑成型容器的制造方法，其中，优选地，供入预成型体的加压流体是第一加压流体，并且被提供到口部的外壁表面侧的加压流体是第二加压流体，加压装置被设置为通过喷嘴经过口部将第一加压流体供入预成型体，以及加压流体供给工具设置为将第二加压流体提供到所口部的外壁表面侧，加压流体供给工具使用第一加压流体的一部分作为加压装置。

本发明的有益效果

根据本发明，借助于其中在预成型体的口部的外侧形成密封空间并且向空间提供加压流体的结构，减小了口部的内壁表面侧和外壁表面侧之间的压力差。结果，防止了口部由于压力差而变形和扩径。

附图说明

以下将参照附图进一步描述本发明，其中：

图1是示出根据本发明一个实施方式的吹塑成型装置的一部分的横截面图；

图2是示出根据本发明另一个实施方式的吹塑成型装置的一部分的横截面图。

具体实施方式

以下参照附图详细描述了根据本发明的实施方式。图1是示出根据本发明一个实施方式的吹塑成型装置的一部分的横截面图。吹塑成型装置1被配置为将预成型为有底筒状的预成型体3吹塑成型成预定容器形状。在所示出的实例中，预成型体3包括：是预成型体3的开口端的口部3a；从口部3a连续延伸以阻断下端的主干部3b；以及在口部3a和主干部3b之间环形地突出的颈环3c。然而，预成型体3的形状不限于所示出的形状。口部3a具有设置有螺旋(screws)的外壁。然而，预成型体3还可包括代替螺旋的诸如底切(undercut)的嵌入部分。

如图1所示，吹塑成型装置1包括匹配的金属模具类型的吹塑模具8和喷嘴10。吹塑模具8包括：对应于诸如瓶子的吹塑成型容器的最终形状的模具表面5，并且借助于模具表面5，在吹塑模具8内部限定了空腔。喷嘴10被设置为通过预成型体3的口部3a将加压流体供入预成型体3。在附图中，参考标号12是指被配置为支撑喷嘴10的支撑块(supportblock)。

喷嘴10连接至压力源14。喷嘴10包括通道16，被配置为限定用于从压力源14接收加压流体的入口和用于将加压流体输送到预成型体3的出口。喷嘴10还包括导管10，其插入预成型体3的口部3a，并且具有直径减小的末端。优选地，喷嘴10中包括的导管10a具有小于口部3a的内直径的外直径(即，在导管10a的外壁表面和口部3a的内壁表面之间形成了间隙)。借助于上述结构，当导管10a插入预成型体3的口部3a时，防止了导管10a蹭到口部3a的内壁表面以及损坏口部3a的内臂表面。此外，单个喷嘴10可以用于具有各种口部直径的预成型体3，简化了装置。优选地，将要从压力源14提供的加压流体是液体，特别地，是内容物液体将被填充入吹塑成型容器作为产品。还可以将气体(例如，空气)用作加压流体。

在喷嘴10中包括的通道16中，同轴地插入和布置了拉伸棒18。在拉伸棒18的末端部与预成型体3的底部的内周表面的邻接的同时通过向下驱动致动器(未示出)，垂直拉伸预成型体3。根据吹塑成型的条件，可以省略拉伸棒18。当不使用拉伸棒18时，增大了通道16中的有效开口面积(其中加压流体可以通过的开口面积)，并且压力升高的速度增大。因此，成型时间减小。

吹塑成型装置1进一步包括间隔壁构件22和加压流体供给工具24。间隔壁构件22被配置为紧密地(气密或液密)围绕预成型体3中包括的口部3a的外壁表面，同时在间隔壁构件22和外壁表面之间形成空间20。加压流体供给工具24被配置为在吹塑成型期间将加压流体供入空间20。

间隔壁构件22连同喷嘴10都由支撑块12支撑。间隔壁构件22的内部设置有连接至加压流体供给工具24并且向间隙20开口的通道22a。间隔壁构件22还在其下端部中设置了环形肋22b，其被配置为紧紧对接由吹塑模具8的上表面支撑的预成型体3中包括的颈环3c的上表面。虽然没有示出，但是还可以使得间隔壁构件22的下端与吹塑模具8的上表面紧密接触，使得在预成型体3中包括的口部3a的外壁表面、吹塑模具8的上表面、以及间隔壁构件22之间，形成密封空间20。

加压流体供给工具24可以是能够向形成在口部3a的外壁表面和间隔壁构件22之间的空间20提供加压流体的任何事物。加压流体供给工具24的一些实例包括：传统上公知的加压泵或压缩机。对于加压流体，优选地使用诸如以恒压调节的空气的气体。更优选地，使用与提供到预成型体3的加压流体的压力大致相等的压力的气体。这里的术语“大致相等”包括提供到空间20的加压流体的压力完全等于供入预成型体3的加压流体的压力的情况，以及提供到空间20的加压流体的压力与供入预成型体3的加压流体的压力的不同的压力差不足以在吹塑成型期间使预成型体3中包括的口部3a变形的情况。

在本实施方式中，喷嘴10还包括平坦表面10b，其从导管10a的基端径向向外延伸以面向口部3a的上端。在口部3a的上端和平坦表面10b之间，还设置了密封元件26，诸如被配置为从空间20密封预成型体3的内部的O形环(o-ring)。

在本实施方式中，吹塑成型装置1包括：驱动机构(未示出)，其被配置为在轴方向驱动喷嘴10和间隔壁构件22靠近和远离吹塑模具8。对于驱动机构，可以使用其中采用了诸如电动机、液压缸等的致动器的已知机构。

接下来，将描述使用具有上述结构的吹塑成型装置1制造吹塑成型容器的方法。首先，除了预成型体3中包括的口部3a之外，加热和软化的预成型体3布置在吹塑模具8中，并且执行合模。后续，通过驱动机构的操作，喷嘴10和间隔壁构件22一起移动靠近吹塑模具8，使得喷嘴10中包括的导管10a插入到预成型体3的口部3a中。结果，在预成型体3中包括的口部3a的外壁表面和间隔壁构件22之间形成密封的空间20。在上述状态下，加压流体通过用于吹塑成型的喷嘴10经过口部3a被供入预成型体3，并且同时，加压流体通过加压流体供给工具24被提供到空间20。此时，在双轴拉伸吹塑成型的情况下，预成型体3通过拉伸棒8垂直拉伸。当完成了吹塑成型时，停止向空间20提供加压流体。然后，通过驱动机构向上驱动喷嘴10和间隔壁构件22，并且从成型容器的口部移除喷嘴10和间隔壁构件22。如上所述，供入预成型体3的加压流体和供入空间20的加压流体优选地是“液体”和“气体”的组合。然而，“液体”和“液体”的组合、“气体”和“液体”的组合、或者是“气体”和“气体”的组合也是可行的。

因此，根据本实施方式的吹塑成型装置1，借助于其中密封空间20形成在预成型体3中包括的口部3a的外部并且其中加压流体在吹塑成型期间还被提供到空间20的结构，口部3a的内壁表面侧和外壁表面侧之间的压力差被减小或者归零。结果，防止了口部3a由于压力差而变形和扩径。此外，在其中通过保持夹具保持预成型体的传统方法中，有必要根据每个预成型体的口部直径和口部的外壁的嵌合形状，额外制备保持夹具。另一方面，根据吹塑成型装置1，由于喷嘴10和间隔壁构件22没有嵌合到口部3a中，因此共同喷嘴10和间隔壁构件22可以用于具有不同口部直径和不同外壁嵌合形状的预成型体3。结果，提供了廉价的吹塑成型装置1。

此外，根据本实施方式的吹塑成型装置1，由于喷嘴10设置有面向口部3a的上端的平坦表面10b，并且由于被配置为从空间20密封预成型体3的内部的密封元件26被设置在口部3a的上端和平坦表面10b之间，因此，通过单个密封元件26，在预成型体3的内部和靠近口部3a的外壁表面的空间20之间建立了密封。结果，简化了吹塑成型装置1的结构。

此外，根据本实施方式的吹塑成型装置1，由于喷嘴10设置有插入到口部3a中并且具有直径减小的末端的导管10a，因此，相对于预成型体3中包括的口部3a容易且可靠地设立了喷嘴10和间隔壁构件22。

此外，根据本实施方式的吹塑成型装置1，由于间隔壁构件22的下端被配置为紧密地对接预成型体3中包括的颈环3c，因此，在吹塑成型期间预成型体3的位置为稳定的，并且制造了更好质量的吹塑成型容器。

此外，在本发明的吹塑成型装置1中，当提供到空间20的加压流体的压力大致等于供入预成型体3的加压流体的压力时，更可靠地防止了口部3a在吹塑成型器件变形和扩径。

此外，当从压力源14提供的加压流体是将要盛入吹塑成型容器作为产品的内容物液体时，可以省略填充内容物的处理，并且可以简化生产线。当通过加压流体供给工具24提供的流体是液体时，优选地额外设置用于在完成吹塑成型之后收集空间20中的液体的工具(means)。然而，当通过加压流体供应单元24提供的流体是气体时，没有必要设置这种工具，并且只需要通过在完成了吹塑成型之后移动喷嘴10和间隔壁构件22远离吹塑模具8来排出空间20中的气体。结果，进一步简化了装置。

接下来，将参照图2描述本发明的另一实施方式。图2是示出根据本发明另一实施方式的吹塑成型装置的一部分的截面图。在图2中，与上述图1中的那些相同的结构用相同的参考标号表示，并且省略了其描述。在本实施方式中，喷嘴10提供的加压流体是第一加压流体Fp1，并且加压流体供给工具124提供的加压流体是第二加压流体Fp2。对于被配置为向喷嘴10提供第一加压流体Fp1的压力源，使用加压装置114。对于加压流体供给工具124，使用柱塞泵形式的那种。

被配置为通过管P1提供用于将预成型体3吹塑成型的第一加压流体Fp1的加压装置114传统上是不可缺少的装置，并且是诸如加压泵、压缩机等等的大型装置。

另一方面，被配置为向空间20提供第二加压流体Fp2的加压流体供给工具124，作为加压装置，使用通过管P12导入的第一加压流体Fp1的一部分。管P1分叉以形成管P12。如上所述，所示出的加压流体供给工具124是柱塞泵的形式，并且通过管P12导入到上隔室的第一加压流体Fp1的压力对下隔室中的流体加压。然后，被加压到适当压力的加压流体Fp2通过管P2被提供到间隔壁构件22中设置的通道22a。这样，加压流体供给工具124使用第一加压流体Fp1作为压力源，即，动力源。因此，在不需要额外的设置加压装置以及显著地改变传统成型装置的结构的情况下提供第二加压流体Fp2。加压流体供给工具124可以形成为例如具有包括两个隔室的内置活塞的气缸的形式，而不是所示出的柱塞泵的形式。

以下，将描述使用具有上述结构的吹塑成型装置101制造吹塑成型容器的方法。首先，类似于上述图1中示出的实例，预成型体3布置在吹塑模具8中，并且喷嘴10中包括的导管10a插入到预成型体3中包括的口部3a中。在上述状态下，第一加压流体Fp1通过喷嘴10从加压装置114供入预成型体3，以使预成型体3膨胀和变形，同时，第二加压流体Fp2通过管P2和通道22a从加压流体供给工具124提供到空间20。加压流体供给工具124使用第一加压流体Fp1的一部分作为加压工具。此时，在双轴拉伸吹塑成型的情况下，预成型体3通过拉伸棒8垂直拉伸。在吹塑成型完成后执行的处理与上述图1中示出的实例相同。

因此，根据本发明的吹塑成型装置101，喷嘴10提供的加压流体是第一加压流体Fp1，加压流体供给工具124提供的加压流体是第二加压流体Fp2。本实施方式的吹塑成型装置101进一步包括通过管P1将第一加压流体Fp1提供到喷嘴10的加压装置114。从加压装置114到喷嘴10的管P1被分支，以允许将第一加压流体Fp1的一部分用作加压流体供给工具124的加压工具。借助于上述结构，对于用于第二加压流体Fp2的供给工具，没有必要额外地设置诸如压缩机、泵等的要求大电源的第二加压装置。此外，由于被配置为提供第一加压流体Fp1的加压装置114是通常安装在吹塑成型装置中的装置，因此在不显著改变传统装置的结构的情况下提供了第二加压流体Fp2。

虽然已经描述了根据本发明各实施方式的吹塑成型装置，但是如同在上述说明书中随处可见地指出的，本发明不限于上述实施方式。根据本发明的装置的上述实例适于通过双轴拉伸吹塑成型将由诸如PET树脂、聚丙烯树脂等的合成树脂制成的瓶成型。然而，根据本发明的装置不限于双轴拉伸吹塑成型，并且可以用于其中预成型体以一般方式被膨胀和变形以成形为容器的吹塑成型。

产业应用性

本发明使得可以有效地防止预成型体的口部在吹塑成型期间变形和扩径。

参考标号

1 吹塑成型装置

3 预成型体

3a 预成型体的口部

3b 预成型体的主干部

3c 颈环

7 空腔

8 吹塑模具

10 喷嘴

10a 导管

10b 平坦表面

14 压力源

18 拉伸棒

20 空间

22 间隔壁构件

24 加压流体供给工具

26 密封元件

101 吹塑成型装置

114 加压装置

124 加压流体供给工具

Fp1 第一加压流体

Fp2 第二加压流体

P1、P12、P2 管

Claims (16)

1.一种吹塑成型装置，包括：

吹塑模具，在所述吹塑模具内，空腔被设置用于容纳预成型体，除作为所述预成型体的开口端的口部之外，所述预成型体被预成型为底筒状；

喷嘴，被设置为通过所述预成型体的所述口部将加压流体供入所述预成型体；

间隔壁构件，紧密地围绕所述预成型体的所述口部的外壁表面且在所述间隔壁构件和所述外壁表面之间形成有空间；以及

加压流体供给工具，在吹塑成型期间将加压流体供入所述空间。

2.根据权利要求1所述的吹塑成型装置，进一步包括：

驱动机构，驱动所述喷嘴和所述间隔壁构件一起靠近和远离所述吹塑模具。

3.根据权利要求1或2所述的吹塑成型装置，其中

所述喷嘴包括面向所述口部的上端的平坦表面，并且密封元件被设置在所述口部的所述上端和所述平坦表面之间，所述密封元件从所述空间密封所述预成型体的内部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的吹塑成型装置，其中

所述喷嘴包括：插入到所述口部并且具有直径减小的末端的导管。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的吹塑成型装置，其中

所述预成型体包括：在所述口部的下端的颈环，以及

所述间隔壁构件具有被配置为紧密地对接所述预成型体所包括的颈环的下端。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的吹塑成型装置，其中

所述加压流体供给工具以与供入所述预成型体的所述加压流体的压力大致相等的压力将所述加压流体供入所述空间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的吹塑成型装置，其中

通过所述喷嘴提供的所述加压流体包括液体，并且通过所述加压流体供给工具提供的所述加压流体包括气体。

8.一种吹塑成型容器的制造方法，其中，除预成型体的口部之外，所述预成型体被容纳在吹塑模具中，并且其中，加压流体通过所述口部被供入所述预成型体以将所述预成型体吹塑成型，所述预成型体被预成型为底筒状，所述方法包括以下步骤：

与通过所述口部将所述加压流体供入所述预成型体同时地将加压流体提供到所述口部的外壁表面侧，以对所述外壁表面加压。

9.根据权利要求8所述的吹塑成型容器的制造方法，其中

以与将所述加压流体供入所述预成型体的压力大致相等的压力将该加压流体提供到所述口部的所述外壁表面侧。

10.根据权利要求8或9所述的吹塑成型容器的制造方法，其中

供入所述预成型体的所述加压流体包括液体，并且被提供到所述口部的所述外壁表面侧的该加压流体包括气体。

11.根据权利要求1所述的吹塑成型装置，其中

所述喷嘴提供的所述加压流体是第一加压流体，并且所述加压流体供给工具提供的所述加压流体是第二加压流体，以及

所述吹塑成型装置进一步包括加压装置，所述加压装置通过管将所述第一加压流体提供到所述喷嘴，从所述加压装置到所述喷嘴的所述管被分支为允许将所述第一加压流体的一部分用作用于所述加压流体供给工具的加压工具。

12.根据权利要求11所述的吹塑成型装置，其中

所述第一加压流体包括液体，并且所述第二加压流体包括气体。

13.根据权利要求11或12所述的吹塑成型装置，其中

所述喷嘴包括导管，所述导管插入到所述口部并且具有直径减小的末端，以及

所述喷嘴包括面向所述口部的上端的平坦表面，并且密封元件被设置在所述口部的所述上端和所述平坦表面之间，所述密封元件从所述空间密封所述预成型体的内部。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的吹塑成型装置，其中

所述预成型体包括：所述口部的下端的颈环，以及

所述间隔壁构件具有被配置为紧密地对接所述预成型体所包括的所述颈环的下端。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的吹塑成型装置，其中

拉伸棒被插入并布置在所述喷嘴中。

16.根据权利要求8所述的吹塑成型容器的制造方法，其中

供入所述预成型体的所述加压流体是第一加压流体，并且被提供到所述口部的所述外壁表面侧的该加压流体是第二加压流体，

设置加压装置以借助于所述喷嘴将所述第一加压流体通过所述口部供入所述预成型体，以及

设置加压流体供给工具以将所述第二加压流体提供到所述口部的所述外壁表面侧，所述加压流体供给工具使用所述第一加压流体的一部分作为加压工具。