CN105228810A - 用于制造模块化互锁制品的成型系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述一种用于制造可扩展的、模块化的并且可与其它相似装置或容器横向和竖直锁定的装置和容器的模具和成型方法。所述模具形成有专门设计为允许成型具有底切的容器并使其脱模的杯式模具和顶端模具区段。所述杯式模具在竖直壁上包含一个或多个底切。多个底切可以进一步形成具有底切的舌部，所述舌部中的每一个在成型制品上形成具有底切的凹槽，和/或多个底切可以进一步形成具有底切的一个或多个凹槽，所述凹槽中的每一个在所述成型制品中形成具有底切的舌部。所述具有底切的制品的成型和脱模通过利用成型所述具有底切的制品并且一旦所述制品成型就从所述模具脱模的改进的方法、通过对所述成型方法的每个阶段，包含预成型阶段、调节站阶段、吹塑阶段和释放阶段的改进来进一步实现。

Description

用于制造模块化互锁制品的成型系统和方法

相关申请案的交叉引用

本申请是2012年2月21日提交的发明名称为“模块化互锁容器(ModularInterlockingContainers)”的第13/385,439号美国专利申请的部分继续申请，并且所述美国专利申请以全文引用的方式并入本文。本申请是2012年2月21日提交的发明名称为“模块化互锁容器(ModularInterlockingContainers)”的第13/385,438号美国专利申请的部分继续申请，并且所述美国专利申请以全文引用的方式并入本文。本申请是2011年10月1日提交的发明名称为“具有增强的横向连接特征的模块化互锁容器(ModularInterlockingContainersWithEnhancedLateralConnectivityFeatures)”的第13/251,249号美国专利申请的部分继续申请，所述美国专利申请主张2010年10月10日提交的发明名称为“具有增强的横向连接特征的模块化互锁容器(ModularInterlockingContainersWithEnhancedLateralConnectivityFeatures)”的第61/389,191号美国临时专利申请的权益，并且所述专利申请以全文引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于使用吹塑成型技术成型例如瓶子或容器等塑料制品的制程、装置和设备。

背景技术

本发明及其实施例涉及可扩展的、模块化的并且可与其它相似容器横向和竖直锁定的容器。提供此类可扩展的、模块化的、互锁容器的各种实施例用于多种应用。本发明的互锁容器的一个用途是用作用于存放和/或输送可流动材料的器皿，所述可流动材料例如液体、可倾倒固体、以及相对容易经由倾倒而排空的其它此类小颗粒状材料。互锁容器的另一个用途是用作具有标准化性质的坚固的、模块化的、低成本、易于组合的构建材料。它们还可以用作用于输送及饮用水和其它液体的瓶子或罐子。容器自身可以作为构建材料再循环以建造例如用于国际救援与发展用途的基本结构和住所和/或用于军事应用的结构和住所。进一步的用途是由容器(围绕和以另外的方式)构建的结构的拆卸的附带物，例如因为需求改变而出于重新定位和/或重新配置单元的目的拆卸。减小尺寸设定的实施例具有其它用途，例如用于建模剂或模型玩具或家具零件。

吹塑成型是用于制造例如瓶子、容器、汽车零件或箱子等塑料制品的众所周知的技术。在一步法或“单步法”吹塑成型机中，制程以在第一站处制造中空塑料材料的热的注塑成型预成型件或“型坯”开始，在第二站处进一步调节预成型件并且接着在第三站处移动和定位预成型件，其具有呈待成型的最终制品形状的具有内壁的模腔。在“二步法”机器中，在外部制造预成型件，但是输送到调节站并在调节站处再加热随后移动到吹塑空腔。

注拉吹塑成型(ISBM)是本领域术语并且主要(如果不是完全地)是指由预成型件双轴PET吹塑成型。ISBM技术仅使用约35年。其它种类的吹塑成型塑料瓶不是由这些实施例使用的类型的试管形预成型件吹塑而成，而是实际上从闭式模具在底端处夹断的挤压管开始。ISBM用以提供塑料容器或由预成型件在机器上形成的其它适用制品，其首先在轴向方向上拉伸，并且接着在模具中通过高压空气在环向方向上吹塑。热预成型件可以在“一步法”或“单步法”拉伸吹塑成型机上经由注塑成型站制造，随后所述预成型件经过温度调节，接着拉伸吹塑成型为最终制品，并且最后在同一机器上冷却随后推出。

归因于它们的高阶热塑性，在吹塑成型中用来形成塑料制品的材料包含聚乙烯(PE)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

单步法ISBM机的基本操作顺序如下。PET通常以包含于大小合适的盒子(“盖洛德盒子(gaylord)”)中的一小片形式递送到机器部位。一旦盖洛德盒子打开，PET颗粒就立即开始从环境空气吸收过量的水分。因此，几乎所有单步法ISBM机通过干燥器来运行PET材料。所述材料接着进入意图在PET输送到预成型件成型站期间维持PET的热量和干燥性的“歧管”，其中通过将液化PET材料注入到模腔中形成型坯，其中型坯厚度及其内部轮廓取决于按规格加工的预成型插入棒的形状。一旦足够冷却能输送，成型的预成型件就移至调节站，其中在内部及在型坯外表面两者上为型坯实现理想的(瓶子特定的)预吹塑温度。调节后的型坯接着移至吹塑站，其中压缩空气与拉伸棒一起作用以使PET树脂膨胀直到与模腔壁接触，在所述部位处PET树脂迅速冷却并硬化，在此之后模具段打开并收缩以允许瓶子推出。

发明内容

本发明的优选的和替代实施例提供一种改进的模具组合件，其可以用来制造具有独特互锁特征的例如瓶子等大量模块化的互连制品。

在这种情况下，设计和制造目的是形成水平地互锁(经由沿着器皿侧的一连串舌部和凹槽互锁，经由竖直滑动运动接合)以及竖直地互锁(经由与瓶子顶部组合件几乎相同形状的底部凹处互锁，以紧密贴合的方式接收此类顶部组合件)的模块化的多用途瓶子。

另一考量是允许所含材料的顺利倒出，而不会有小规模的材料陷在拐角和其它紧绷位置中。

进一步的考量是允许并规划具有在此类大小之间的全互锁的不同瓶子容量。

因为PET塑料是坚韧的、轻质的、耐用的且透明的，所以它是用于行业性的瓶子的优选材料以及此处的应用中的优选材料，这更加因为它对于再循环的高可控制性。尽管如此，还期望实现并维持用广泛范围的可再循环材料生产(在可能的情况下)互锁瓶子的能力。然而，PET瓶子通常用ISBM方法形成并且因此在能够执行ISBM的机器上形成。

因为以最小的每单位成本的高容积和在地理上分散的生产是重要的考虑因素，所以期望能够使用通常可用的吹塑成型机，尽管需要一定必要的调适和调整。

所有用途还因通过再循环减少了废物流而大大有益于环境。由(一般来说)固体废物和(具体来说)塑料容器产生的环境问题是众所周知的。美国环境保护局报告，从1980年到2005年，城市固体废物的量增加了60％，导致在美国2005产生2.46亿吨固体废物。本发明技术提供对重复使用容器的鼓励，不仅用于类似用途(例如用以容纳材料)而且用于其它应用(例如，用作创造性建模或游戏元件或用于例如住所建造等适用结构的构建块)。例如，容纳固体和液体食物或其它商品的容器和瓶子的某些实施例再循环为用作建造材料的用途，由此减少固体废物。常用替代方案是通过收集、分拣和重处理容器来使容器再循环。另一替代方案是针对购买容器时的其原始目的重复使用容器而不是使容器再循环。

消费者设定大小的容器的实施例还可以提高再循环为其它用途的潜力，这可以减少在美国由扔掉塑料水瓶产生的两百万吨垃圾。由塑料或其它包装材料制成的容器造成另外极大部分的垃圾流。消费者更可能在这些可互锁容器的原始用途之后将它们“集中”使得相当更有可能的是：一旦容器的二级用途已经终止，容器将以类似高比例被再循环，即以必然显著地改进末期再循环率的模式在循环。

较小的消费者设定大小的容器或瓶子的实施例还提高了再循环为其它用途的潜力，继而减少了目前由丢弃塑料饮料瓶等产生的大部分固体废物。较大的实施例还具有人道主义目的。所得的简单的壁式结构易于经受当地/传统屋顶解决方案的检验或经受紧急救援屋顶技术和材料的检验。关于又其它重要的效益，示例性容器的各种实施例通过消除不必要的细节而允许有成本效益的、有能源效益的和有材料效益的成型。

用于任何目的大量容器的高效输送可以是具有挑战性的。通常，通过避免奇异形状并通过消除或至少显著地减少由不必要的伸出部分引起的损坏有助于容器的高效封包和输送。示例性容器包含此类优点并且另外是可扩展的以符合运输标准，包含托盘和容器的常用尺寸。

容器的完全或接近完全可扩展性允许制造在相关行业中经常使用的(包含在国际救援与发展领域的递送中显著使用的)大小和容积，而且允许其它实用的和/或业余爱好的用途，包含能够容纳饮料和其它消费品的大小。实施例包含适用于所有地理区域的可重复使用的容器。优势之一是力量受到挑战的事故遇难者和/或无构建经验的个人易于组合。不需要砂浆、钢筋或任何其它连接添加物或仅需要有限的砂浆、钢筋或任何其它连接添加物，并且无论不需要砂浆或加固元件或仅需要有限的砂浆或加固元件，所得结构都能够耐受例如狂风和地震等应力。

附图说明

附图用来进一步说明各种实施例并且解释各种原理和优点，在附图中，贯穿各个视图相似的参考标号指代相同的或在功能上类似的元件，并且附图连同下文的详细描述一起并入说明书中并形成说明书的一部分：

图1是八边形的模块化互锁容器的实施例；

图2是图1中说明的八边形互锁容器的实施例的顶部部分的平面图；

图3是图1中说明的八边形互锁容器的底部部分的透视图；

图4是图1中说明的八边形互锁容器的实施例的底部部分的平面图；

图5是容器的横向连接的示例性底切的详细视图；

图6说明底切和横向互锁机构设计的多个实施例；

图7是示例性容器的横截面侧视图，用以进一步说明互连特征；

图8是示出互连特征的图7的容器的线框侧视图；

图9是水平地互连的多个示例性容器的平面图；

图10是竖直地和水平地互连的多个示例性容器的视图；

图11是根据实施例制得的型坯的侧视图；

图12是根据实施例的型坯空腔的横截面视图；

图13是根据实施例的型坯调节站的横截面侧视图；

图14是体现本发明的固定格式的拉伸吹塑成型设备的分解等距视图；

图15是实施例的肩部和主体空腔模具区段的外形或轮廓的分解等距视图；

图16是图15中说明的肩部和主体模具区段的外形或轮廓的分解侧视图；

图17是图15和16的组合后的肩部区段模具的更详细等距视图；

图18是图17中的肩部区段组合件的外形或轮廓的部分平面图；

图19是根据实施例的吹塑空腔主体模具半边区段的等距视图；

图20是图6中的吹塑空腔主体的横截面侧视图；

图21是根据实施例的吹塑空腔顶部模具的半边区段的横截面平面图；

图22是图21中的吹塑空腔顶部的横截面侧视图；

图23是根据实施例的吹塑空腔底部的半边区段的横截面平面图；

图24是图23中的吹塑空腔底部的横截面侧视图；

图25是根据实施例的底部插入区段的等距视图；

图26是图25中的底部插入区段的横截面侧视图；

图27是图25中的底部插入区段的横截面平面图；

图28是根据实施例的吹塑站组合件的横截面侧视图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应注意，实施例主要存在于设备组件和/或方法步骤，涉及模具的各种实施例，所述模具是可以制造具有后续实用性的可扩展的、模块化的或互锁容器或制品的拉伸吹塑成型装置的一部分。因此，已在适当时通过附图中的常规符号呈现设备组件和/或方法步骤，这仅展示与理解实施例有关的那些具体细节，以免混淆本发明的将对受益于本文描述的所属领域的一般技术人员容易显而易见的细节。虽然在所说明的实施例中模具设备描述为适用于拉伸吹塑成型机，但是所属领域的技术人员应理解，体现本发明的设备可以用于其它成型或压铸应用中，包含但不限于挤出吹塑成型、注塑成型或翻转成型。

在此文档中，关系术语，例如，第一和第二、顶部和底部等可以仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不必需要或意指此类实体或动作之间的任何实际此类关系或排序。术语“包括”或其任何其它变化意图涵盖非排他的包含物，使得包括一列元件的制程、方法、制品或设备不是仅包含那些元件，而是可以包含并未明确地列出的或并非此类制程、方法、制品或设备固有的其它元件。跟随在“包括...”后的元件在没有更多约束的情况下不排除在包括所述元件的制程、方法、制品或设备中存在另外的相同元件。

本发明的实施例包含具有多用途和应用的可扩展的、模块化的、互连的且互锁的容器。第一示例性用途是用于输送和/或存放例如液体或可倾倒固体等可流动材料。第二示例性用途是用于创造性建模或用于具有标准化性质的坚固的、低成本的、易于组合的构建模块材料。实施例可以用于构建外壳、储存仓或其它实用结构，主要包含(但不限于)用于赈灾、人道主义研发项目，用于军队或防御目的以及用于其它实用和建模目的的应用程序。实施例包含与具有相同或不同大小的其它模块化单元互锁的单个单元。每个模块化单元与其它单元滑动锁定以形成可以填充液体(例如水、天然土、沙子或其它天然或经加工材料)的牢固的壁和构建结构，由此形成坚固的结构而不需要砂浆，并且可以适用于在自然地形中常见的不均匀的底表面。

关于附图中的图式描述可扩展的、模块化互连容器的实施例。图1说明直立容器100的透视图，并且图2说明容器100的顶部部分的平面图，所述顶部部分在本文中称为顶端组合件部分或区段200。图3展示倒转的容器100的透视图，并且图4说明容器100的底部的平面图，所述底部在本文中称为底端组合件部分或区段400。容器100是可以用塑料、金属、树脂或复合物构造的中空或部分中空元件。例如，在某些实施例中，容器100由PET或其它热塑性材料制成。所属领域的技术人员将认识到，容器100可以由适当高强度并且可以提供足够的可堆叠和可连接刚性的任何刚性材料构造。容器100可以形成有具有呈几何横截面模式的任何数目的直立侧面的壁或可以形成有单个圆柱体壁。容器100既定用以容纳液体、固体或气体但是还可以适用作不容纳任何内部材料的建模或构建元件。

在图1中说明的实施例中，示出容器100具有相等或不同高度的八个纵向壁102，其形成大体上八边形的横向横截面。然而，实施例并不限于八边形的横截面，并且可以形成为例如圆形、三边形、正方形、长方形或六边形。所属领域的技术人员将认识到，容器100的形状可以是任何多边形、圆形或椭圆形的设计构造，并且可以具有不同高度、直径或横截面面积，或具有开口但仍然形成容器。应注意，在某些实施例中，，本设计构造是常规多边形的构造。

描述容器100的示例性高宽比以便适应某些制造方面，而且以便使得每个模块化容器的重心足够低以影响用于堆叠、运输、搬运和其它此类目的的稳定性。在某些实施例中，容器100的高宽比为大致2:1。然而，本发明不限于此比例，并且所属领域的技术人员将认识到，其它实施例将证实其它比例是适用且可能的。容器100的各种容积还可能是例如250mL、375mL、500mL、1L、2L或5L。虽然可以不同直径或占据面积来制造容器100，但是在优选实施例中，具有不同容积的容器100维持相同直径或占据面积以便有助于一致的竖直互连。

在图2中，顶端组合件区段200提供由颈部106形成的开口202，用于用任何气体、流体、颗粒状、片状或其它固体材料填充容器100。在开口202上示出具有螺纹114的颈部106，其可以任选地制造有气密或耐压力密封件或罩盖(未示出)以维持容器100内的内含物。颈部106经由螺纹、机构上的搭扣或可以形成用以容纳容器内含物的适当密封件的任何类型的连接件与罩盖连接。具有在颈部106上形成的适当密封件，容器100可以制成为水密的以用于容纳和输送液体(例如，水、果汁厨用油)，或可以形成适当密封件以用于颗粒状或粉末状商品(例如，谷物、种子、面粉、薄片)、家用材料(例如，肥皂、清洁剂)或建造材料(例如，水泥、薄浆、沙子)。接近颈部106的底层形成环108。应注意，每当必需时环108还可以充当用于可包含在颈部底层110与螺纹114之间的防开启透明包装环的支座。

顶端组合件200形成有坡度区段112，从直立壁102的每个顶部边缘上升并且在坡度的顶点处接合颈部104。在每个坡度区段112中成角度的上升处的优点是其在容器倒转时提供了内含物的更顺利倾倒并且在必要时有助于用完全的液体或颗粒再充填容器100。在示例性实施例中，脊线或脊状隆起116在每个坡度区段112的交叉点处的顶部200上或在其内形成并且从颈部底层110延伸到壁102的顶点。根据使用者偏好或作为制造过程的必要性，脊线116可以彼此径向且等距分布或在顶端组合件200上部分或完全形成的其它配置中。在其它实施例中，脊线可以用坡度区段112上的支脚或旋钮取代。脊线116还为竖直互锁的堆叠容器提供额外的抗压强度和稳定性，其继而出于对齐、封包、输送、建造和建模目的提供更好的实用性。当堆叠容器时，脊线116应配合到在容器100顶部上竖直放置的容器的底部中形成的对应槽道中。这在图7和8以及对应描述中更详细地进行阐述。

参考图3和4，以倒转定向示出容器100的透视图和平面图，因此详述容器100的等距底端视图300。底端组合件区段400连接到顶端200远侧的壁102并且以类似于顶端组合件200的形状的横截面形式定形，即，圆形、椭圆形或多边形，使得壁102连接每个端部408以形成围封的容器器皿100。底端组合件区段400包括一个或多个细长凹进处或槽道406，其凹成凹槽并且在环绕的底部区段408之间径向分布。底部槽道406延伸从壁102边缘到竖直互连底部接收件402的边缘的或者部分距离或者全部距离的长度。槽道406优选地经定向和布置以接收来自类似地构造的独立的容器100的顶端区段的相似大小的脊线116。脊线116和槽道406还一起在经由“点选试探”类型的配合将一个容器100竖直地堆叠在另一个上时提供更快且更适当的对齐。设计顶部组合件200与底端组合件400之间的小配合公差以便形成紧贴性，由此限制边到边“摇动”并且将废弃的容器容量减到最小。应注意，在某些实施例中，脊线116和槽道406的位置可以调换，即，槽道406凹进到顶部组合件200中并且脊线116在底部组合件400上形成。在替代性实施方案中，槽道406以不同模式布置或用经布置以彼此与“点选试探”类型的连接配合的圆形或几何形支脚和凹进处取代。

竖直互连接收件402形成为到容器的底端组合件400中的凹进处，其具有足够大的直径以接收来自类似容器100的封盖和环108。接收件402可以任选地具有限制边缘404，其具有足够小的直径以用作在与类似容器100的竖直互连期间针对环108的止挡。第一容器上的脊线116到第二独立容器上的槽道406的互锁性质以及第一容器上的具有任选的罩盖的颈部106到第二容器上的接收件402的互锁性质促进了水平地连接和竖直地堆叠的容器的某些元件的稳定对齐。在一些实施例中，顶部组合件200和底部组合件400的表面略微粗略或不平以提供用于在竖直堆叠期间的连接性和稳定性的额外摩擦。

在实施例中，容器100进一步提供用于以可滑动的互锁方式与其它容器或装置横向连接的机构。通过具有在壁102上或在壁102内的多个位置中横向分布的底切的舌部118和凹槽120连接件来实现多个容器100的横向连接。每个凹槽120凹进到壁102中并且形成为接收来自具有类似连接特征的第二容器100或装置的舌部118。优选地，舌部118和凹槽120以与顶部组合件200和底部组合件400垂直的定向形成至侧面102中。以在八边形壁102的侧面上的交替位置示出凹槽118和舌部120，其中凹槽位于每个其它八边形壁上，舌部放入类似替代设计中。替代地，一个或多个舌部118可以在侧面中的一个或多个上形成并且一个或多个凹槽120可以在壁102的其余侧面上形成。在其它实施例中，容器100可以在其相应侧壁102上具有仅凹槽118而其它容器100可以具有在其相应侧壁中形成的仅舌部120。不论分布模式怎样，独立的容器可以舌部到凹槽连接的方式互锁。连接件舌部118是在壁102上或在壁102内形成的升高的、平坦的或略微磨圆的伸出部分。如在图5中绘制为容器100的线框轮廓的容器纵截面中所示，使用可以接收到每个凹槽120的延伸切口502中的每个舌部118的底切500形成互锁机构。形成底切500使得舌部118连接到具有比舌部118在其最外层部分处的宽度更窄的底部的壁102。因为凹槽120d宽度518大于宽度504，所以当两个容器经由滑动舌部纵向移动到凹槽中而连接时，舌部的外边缘的宽度横向锁紧在每个底切或延伸切口502后方。一旦互锁，两个容器就无法水平地轻易分离开或拉开，并且仅可以通过纵向地将舌部滑出凹槽来容易地分离。尽管每个容器100具有至少一个舌部118或至少一个凹槽120以便互连，但是实施例可以在单个容器100上包含超过一个舌部和/或超过一个凹槽。

再次参考图5，说明用于容器的横向连接的示例性底切的详细视图。舌部118形成有底切500以便提供与具有带底切502的凹槽120的类似容器的滑动互连。然而，舌部底切500和对应凹槽底切502形成难制的拐角，当用热塑性材料制造容器100时此类材料必须在拉伸成型制程中环绕所述拐角流动。因此期望从制造的角度来看具有这样的容器设计：具有底切的最小的可能角度506并且又仍能提供容器之间的安全互连。所得的最小底切角度又要求在舌部118与凹槽120之间的形状和配合公差的极严格精度(如果切实可行的更尖锐的底切将允许所连接的器皿的组件之间的更大形状和配合公差)。出于互连的目的，约30°与约75°之间的底切角度506足以用互锁方式固持相对容器单元。然而，这些范围是优选的角度，并且低于和高于此范围的底切角度和下文陈述的尺寸也在所要求的发明的范围内，只要具有本文中所描述的互连机构的两个独立的装置可以保持互连。在某些实施例中，凹槽和舌部组合件具有适度大小。在示例性实施例中，八边形容器100的每个壁表面508为约25mm宽，并且每个舌部118的宽度510或凹槽120的宽度504在其最宽位置处为约12mm。此外，如所属领域的技术人员将了解，本文中提及的尺寸是相对的并且可以取决于容器的大小、壁102的横截面的多边形或圆形形状、制造材料以及其它制造或连接因素而变化。以上因素当底切角度506接近上述范围的上限(例如，约75°)且尤其其中舌部和凹槽组合件具有适度大小时导致凹槽与舌部脱离的更大风险。相反，当底切角度506接近上述范围的下限(例如，约30°)时所得的更强连接使得在制造期间成型和脱模更困难。因此，在一方面坚固地固持底切与另一方面更容易成型/脱模的这两个目标之间存在折衷。此外，凹槽120与舌部118之间的配合公差(或“气隙尺寸”)可以在从约0.05mm到约1.0mm的范围内变化，主要取决于底切角度的尖锐度。例如，在一个实施例中，底切角度506设置为约65度，其中配合公差或气隙尺寸约为0.05mm。

此外，舌部120的颈部512的最窄部分的宽度与凹槽120的最宽的宽度518的区别应允许当两个不同容器被远离彼此水平地拉动时在舌部118不能够滑出凹槽120的情况下维持所述两个容器之间的可滑动连接。舌部118远离壁102伸出的距离520以及同样地凹槽120的深度514可以变化，但是不应太小以至于妨碍两个类似容器的互锁。

在某些实施例中，可以通过存在于容器100的每一个侧面上的多个阴阳连接器、纵向滑动连接机构(具有一体式凹槽与舌部的互锁)中的任一个实现横向互连。图6说明舌部和凹槽连接件的替代实施例的各种横截面视图。连接件600、602、604、606表示在两个或更多个容器之间的舌部和凹槽连接的替代设计。替代互锁608、610、612、614、616、618、620各自是“阴阳连接器”，意味着它们在单个连接器组合件中具有舌部和凹槽方面两者。所属领域的技术人员将认识到，舌部118和凹槽120的替代实施例或图6中示出的互锁的形状可以是允许容器的侧面互锁的任何形状的设计构造。

此外，应注意，舌部118和凹槽120或互锁可以沿壁或侧面102的部分长度或全长延伸。在所说明的实施例中，舌部118沿侧面102的部分长度延伸而凹槽120沿侧面102的全长延伸。此细节设计考量允许便于制造，如下文关于图7和8所描述，但仍然提供互连的简易性、灵活性和坚固性。在一定大小的实施例中，凹部或凹进处可以提供到侧面102中具有舌部118的一个侧面中，其具有充足凹入空间以便提供用于人手抓住舌部118的空隙。这使用户能够更简单地固持和操控尤其具有较大和较重型式的容器。在任一情况下，允许舌部118离开器皿侧面的全长向外淡出形成了舌部118下方的平面区域122。平坦空间促进两个器皿100的对齐和横向互锁，方法是通过允许用户稳定一个器皿抵靠着第二器皿的平面区域，随后将舌部118操纵到凹槽120的顶部中并接着以向下的运动滑动舌部118到凹槽120中。容器100还包括更宽开口以用于在凹槽120的最上面部分处的较短跨距，与平面122一起作用以更进一步增强对应舌部118对齐并插入到凹槽120中的简易性。在其它实施例中，凹槽120具有止挡，其防止舌部118完全自由地滑动通过凹槽120，因此在一个方向上锁定横向连接。在又其它实施例中，凹槽120或舌部118边缘是柔性的，从而允许舌部120点选放入凹槽中而不是横向滑动。

参考图7和8，舌部118的顶端和底端构造示出为在其端部处的混合处或引入和引出处。在图1和3中，分别以顶部组合件200和底部组合件400的局部侧视图示出这些元件。为了有助于热塑性塑料流入模具中以及有助于容易脱模，用于舌部118的设计包含图8中在舌部顶部800和舌部底部802处到舌部118的这些倾斜的混合处、引入处或淡出处。形成引入处/淡出处的挑战是确定用于此类过渡的适当坡度，从而识别关于制造容器100的某些折衷。主要的折衷是，更缓的倾斜角804、806表明更容易的材料流动和器皿脱模，而更陡的倾斜角804、806保留略微更多的功能性舌部长度以用于与对应凹槽120的更大互连跨距。通过考虑这些因素，已经确定倾斜角804、806的可工作配置在优选地从约30度到约70度的范围内变化；然而，范围可以低于或高于这些量来变化并且仍然保留在实施例的创新设计的范围内。

再次参考图8，确定坡度/罩盖上升处810的高度的角度808用作竖直连接机构，用于顶端区段200以通向竖直互连接收件402的角度814从类似容器对接上升处812。如图7和8中所图示，空腔上升角度814应尽可能紧密地匹配肩部上升角度808，使得一个容器的接收件坡度812将抵靠着第二容器的坡度810均匀地安放，由此提供一种类型的竖直互连。考虑的一个设计元素是这些组件从水平面上升越高，在成型制程期间热塑性材料流动到最底末端中的路程就越长。因此，坡度810的角度808不比最低限度地必需的坡度更陡：(a)以允许热塑性材料在成型制程期间适当流动到顶端区段或组合件200的外缘以及流动到容器的底端区段；(b)以提供适当抗压强度和竖直力传递；以及(c)以允许液体或可倾倒(例如，颗粒状或粉末状)固体适当流出成品器皿。倾斜角的很可能功能性范围确定为在约1:与约1:1之间(以另外的方式表达为在约11度与约45度之间)。然而，这些范围仅仅是示例性的，并且实际范围在不偏离所要求的发明的范围的情况下可以更高或更低地变化。在某些实施例中，坡度比选择为约1:3或约15度。此值既定传递相当大的抗压强度(通过脊状隆起脊线116进一步增强)，同时便于热塑性塑料成型的材料沿着顶部区段200的坡度区域810的适当流动以及液体或可倾倒固体适当流出成品容器100。

舌部118和凹槽120的设计充分考虑在以下两者之间的折衷：(a)对最宽的可能凹槽/舌部以允许在成型期间更容易的热塑性塑料流动的愿望度与(b)对保留相邻凹槽与舌部之间的其余壁空间516(图5)的足够宽度以允许材料也平滑流动到那些分区中的需要。对于器皿100的一个示例性实施例，舌部宽度510的功能性范围确定为在约6mm与约15mm之间，或类似于在相邻凹槽与舌部之间的跨距516的比例量度。凹槽在其最宽部位处的尺寸518比舌部头端宽度尺寸510略微更宽以促进滑动互连。同样地，凹槽悬垂物尺寸504比舌部颈部512略微更宽以促进互连。在一个实施例中，所采用的凹槽/舌部宽度为约12mm，因此提供在每个连续布置的凹槽与舌部之间的约12mm的跨距516。具有较大尺寸的容器将反映按比例更宽的凹槽120和舌部118，以及在相邻凹槽120与舌部118之间的按比例更宽的跨距516。

可以基于容器的设计及其应用自定义舌部和凹槽配置。在某些实施例中，舌部与凹槽的比例经配置以便最大化可以与另外的容器互锁的横向连接的数目。例如，在八边形的实施例中大致7:1的凹槽与舌部的比例，或在四边的实施例中大致3:1的比例各自允许多种横向连接。此外，在某些实施例中，在示例性多边形容器的侧面上可存在两个或更多个平行的舌部118以及对应数目的平行的凹槽120。凹槽经定形与隔开以可滑动地接收来自相邻容器的两个或更多个舌部。在容器侧面中的每一个上平行的相同的两个或更多个互锁使得容器能够以一定偏移与连接容器互锁，由此提供构造设计的更大互锁强度和更大可挠性。例如，一对互锁或一对组合的舌部和凹槽使得容器能够每次且以大致50％的偏移与两个连接容器互锁。

如上文所描述，容器设计为横向以及竖直地互连。在后一种情况下，通过将一个容器的顶部插入到另一个容器的底层中的匹配接收空间中来实现连接。底部接收件402的内部上升处的高度对于热塑性塑料流入容器模具的远范围中形成潜在阻碍或相关障碍。沿着器皿壁102存在复杂的横向凹槽120和舌部118的配置使得挑战甚至更为困难，尤其是接近容器底端区段400时，其中凹槽120、舌部伸出部分118和内部接收空间402均极为贴近。一种缓解此成型困难的方法是缩短舌部118的长度，由此减少设计复杂度以及在舌部淡出部位下方的吹塑距离，从而使得材料更容易流入调整后的模具的底部部分。应注意，器皿设计的基本逻辑(即，竖直滑动通过的边到边互连)不赞成凹槽120的类似缩短。在某些实施例中，舌部118的最低部位在与内部接收件上升处402的最高范围816大致相同高度处或高于所述最高范围处结束。此外，舌部淡出部位802应最佳地在大致接近底部内接收空间402的高度816处或高于所述高度处结束；然而，淡出部位802可以高于或低于接收空间402的高度802而不偏离所要求的发明的范围。在一个实施例中，提供约5mm的范围。然而，实际范围可以更高或更低而不局限于实施例的范围。

在顶端200的肩部区域中，舌部锥形800的弹簧部位818开始接近于其中上升的顶端200的上斜区段相接垂直壁102的边缘处。弹簧部位混合处820的位置取决于锥形800的长度和锥形804的角度。在一个实施例中，弹簧部位混合处820定位在舌部锥形800的弹簧部位818以上约4mm到约5mm。然而，这些范围仅仅是示例性的，并且实际范围在不偏离所要求的发明的范围的情况下可以更高或更低地变化。

可以通过将具有本文中所描述的连接机构的多个装置竖直地(如图10中所示)以及水平地(如图9中所示)堆叠来互连它们。为了说明竖直连接，图7展示第一容器100的底端接收件402，其可以接收固定到第二容器100的顶端区段200上的伸出颈部106的罩盖。下层第二容器100的接触件上的顶端组合件200使得与上层容器100的接收空间402摩擦接触。此类竖直堆叠要求容器的颈部和壁结构的适当抗压强度。此外，当顶部与底部连接形成充分对齐的侧面，即，当给定下层单元100的凹槽/舌部与上层容器的凹槽/舌部对齐时，更容易获得这些容器中凹槽120与舌部118之间的边到边连接，因此呈现用于具有类似凹槽/舌部尺寸的另外容器的对应凹槽/舌部的连续插入路径。因此，需要成品容器包含一些有效手段以促进此类对齐。一种此类方式是在顶端200上提供从容器颈部底层110向外伸展的一系列有规律地隔开的脊状隆起或脊线116。如先前所解释，在容器的向内倾斜的底端400上径向提供对应一系列有规律地隔开的槽道406以接收来自独立的容器100的脊线或脊状隆起116。将脊线116和槽道406安装在一起还有助于在堆叠多个容器单元时舌部和凹槽的对齐，例如图10中所示出。

接收件或包括底部组合件400的凹进的连接轮廓减小每个单位器皿高度的容积。为了将容积损失减到最小，并且相关地确保高宽比例和所得器皿稳定性，关键要尽可能相当多地降低接收空间402的高度。应注意，底部接收件402的最小化取决于将对应器皿颈部组合件的大小减到最小，包含颈部上升处106、传递环108、防开启透明包装环(若需要)和罩盖，以及以连接方式插入到底部接收件402中的组合件。通常，此类颈部组合件形成得越窄及越短，对应底部接收空间402就越小，由此减少容积损失并补偿容器高度。

容器100可以放置成商用分布。因此期望在容器100的外表面上提供充足空间以用于印刷、冲压或粘附标签、标记、制造商标识、内容列表、广告、图像和其它适用信息。设计的复杂度以及其若干突出的表面褶皱使得符合此类标记需求更具有挑战性。如上文所论述，舌部118的缩短的长度在每个此类舌部下方提供适用于将关键信息和/或图像直接印刷到器皿表面上或者适用于粘附信息贴纸、包装或网页标识的平坦矩形区域。通常，用于此类区域的适当大小在从每个表面侧面约15mm到约50mm的范围内(即，从约225mm²到约2,500mm²)。在具有大致250mL容量的容器设计上的舌部34中的每一个下方的平坦表面为约21mm×21mm(即，约441mm²)。较大尺寸的容器将反映用于所陈述目的的按比例更大的表面积。

此外，可以各种标准的容积和物理大小构造容器100。这些不同大小的容器在其占据面积中维持相同深度以便于与另一个其它容器并且与其它大小的容器或装置互锁，由此保持通用互连。实施例可以包含多种容积容量，使得不同容器的边到边布置将类似(具有不同容量的容器的高度将不同)。

简单地说，每个容器保持可互换的边到边互连并且保持上到下的竖直互连。所属领域的技术人员将认识到，容器的完全可扩展性可以产生大量容积容量范围和组合。此外，在某些实施例中，在容器的每一个侧面上的凹槽和舌部的数目或互锁的数目可以是两个或更多个，此配置提供以不同角度构建容器壁的更大灵活性。也可以在容器的每一侧上提供用于提高互锁强度的另外的凹槽和舌部。

作为示例性实施例，图1中说明的八边形容器100包括四个舌部和四个凹槽。以此设计实现了器皿构造的强度，这归因于(1)通过八个拐角和八个连接件形成的二十四个褶皱(每个舌部和每个凹槽具有两个褶皱)，和(2)在顶部和底部组合件处的八个脊状隆起/脊线和八个对应凹槽。由所有此类特征产生的模式保持设计的对称性，此品质允许大批量制造和易于与其它类似容器组合外加实现构建结构的极大设计灵活性的所有优点。例如，4:4八边形器皿100的增强的连接允许具有壁的结构以约90度和约45度的角度两者/任一者岔开；因此，所得结构不必限制于具有正方形或长方形轮廓的那些结构。由所述形式中的许多褶皱引起的一体式器皿的上述强度转而为由多个此类单元制成的结构提供明显稳固性。

因为容器100是可扩展的，所以可行测量范围也是可扩展的。在容积计量容器(大致250mL)的较小端部处，器皿的有效顶部与底部连接使得其中顶部部分颈部和罩盖组合件以及对应底部接收空间的测量值具有在约15mm到约30mm范围内的高度和在约25mm到约50mm范围内的宽度。在一个示例性实施例中，容器设计并入有最少的可用颈部组合件。例如，对于具有大致250mL容量的容器，本设计考量可以如下：(a)约1mm到5mm的从颈部底层升至环108的直式壁颈部区段106；(b)颈部底层环108的约29.25mm的直径；(c)颈部106上的罩盖和环108两者的约27.92mm的直径；以及(d)从颈部底层到罩盖顶部表面的约10mm到15mm的上升。然而，应注意，因为容器的形状和大小是可扩展的，所以这些尺寸不应以限制的含义来理解；所属领域的技术人员将认识到，除250mL外的容器容积可以并有以成比例或适当成比例的方式对测量值的变化。

作为实例，此类脊状隆起或脊线116和对应槽道406的大小和轮廓的功能性范围是：脊线116从颈部104岔开之处宽度为约1mm到约10mm，高度为约0.5mm到约5mm；并且脊线116的底层相接肩部转弯部位820之处宽度为约2mm到约20mm，高度为约0.5mm到约10mm。在对应槽道406处形成最小配合公差/气隙尺寸。在一个示例性实施例中，对于具有大致250mL容量的容器100，脊线116和对应槽道406的大小和轮廓是：(a)脊线116从容器的颈部底层110岔开之处宽度为约2mm到5mm且高度为约1mm到3mm；(b)脊线116的底层相接容器100的肩部转弯部位之处宽度为约2mm到5mm且高度为约1mm到3mm；以及(c)在对应槽道406处约0.05mm配合公差/气隙尺寸。脊状隆起或脊线116的表面形状曲线必须使得不妨碍横向脱模。较大容积容量和尺寸的容器或器皿可能并有按比例更高和更宽的脊线/槽道。如所属领域的技术人员可以确定的，这些范围仅仅是示例性的并且可以在不脱离所要求的发明的范围的情况下增大或减小。

制造设备和制造过程

如上所述，一旦已经通过采用上文所描述的技术制造容器，另外的挑战就可能是在不撕裂或者不损坏容器的情况下解耦三件式模具。可以多加考虑关于使模具从制成品解耦，如下文将更详细地描述。

大多数经由ISBM形成的容器由三件式模具产生。两个横向移动的模具部分(或者直接相对或者“蛤壳式”铰接)通常包括模具的最大部分，在预成型件颈部上的部位处接合(和脱离)并且沿容器长度的极大部分向下延伸。第三模具部分(其可以描述为“模面挤凹”或底部插件)形成器皿的相对较短底部部分，竖直地接合和脱离。因为大多数ISBM形成的容器底层具有至少轻微的凹处或凹进处(本质上，底切)，所以瓶子模具无法在第三模具部分未竖直地抽出的情况下脱离。在本发明中，为了提供至本发明的容器的多方向互连，期望沿着侧面并有一系列底切，并且在底层处的较大凹进底切意图接收其它相似单元的正面肩部/罩盖配置。这些特征致使模具解耦的标准方法明显更复杂，即，再次，经由覆盖器皿表面的大部分的两件式横向移动模具，通过短冲击式竖直移动的底部模块补充。

在标准方法的逆反或逆转逻辑中，用于当前容器设计的模具解耦需要：(a)在型坯颈部的部位上接合但是仅向下延伸到预期器皿的顶端肩部转弯的一对直接相对的模具部分(即，不是蛤壳式铰接的)，以及(b)竖直地接合以及脱离直到到达上述肩部转弯的长冲程底部“的杯式模具”或“罐子模具”。较长的底部推/拉冲程需要选择性修改当前可用的成型设备。更确切地说，此类修改包含底部冲程组合件，其足够长以使形成整个器皿的模具的一部分从其底部到肩部的开始处竖直地脱离，其中两个横向移动的模具部分仅形成从肩部开始的顶端并且覆盖器皿的颈部。

用于经由ISBM制造的瓶子的简化式竖直闭合的底部“杯式”模具当被完全采用时通常具有略微锥形以便易于解耦。因为本发明的容器设计为允许单元在其侧表面上与彼此滑动锁紧，所以侧壁无法向内成锥形。归因于粘着、拖动和刮擦的更大可能性，经由相对较长推/拉冲程解耦是明显更具有挑战性的。缓解这些问题的一种方法是通过采用不标准的或不那么频繁使用的模具金属(例如，不锈钢而不是铝)并且接着仔细控制成型温度、冷却速率和PET特性来减少拖动。另一种方法是通过用特殊材料、复合物或减小摩擦的涂层处理模具表面来减少拖动。仅作为一个实例，镍陶瓷涂层可能将摩擦减少到未经涂布的表面可见的相当大的百分比。也可以采用其它涂层，例如但不限于镍

应注意，此类特殊涂层可以不消除所有刮痕标记。在此类情况下，可以有利的是并有细微的竖直条纹作为设计考量。这些细微的竖直条纹可以提供进一步的美学区别并且可能甚至提供单元之间的更正向的连接。

形成并且解耦具有底切的容器的上述技术存在要克服的又一困难。上述技术中在给定容器的肩部转弯处或极接近所述肩部转弯进行三个模具部分的结合。必需对凹槽插入位置和舌部淡出处的进一步修改以允许上层的两个相对模具部分解耦而不会悬挂在所述区域中的底切上，如下文进一步论述。

消除在肩部区域处的脱模阻碍物要求沿着精确选择的直线的精确位置处的一系列细微反向切口。每个凹槽120和舌部118的每个顶角经修改以允许两个直接相对的上层模具解耦而不会悬挂在将另外为底切的部位上。通过竖直分模线定位在两个上层模具区段之间在两个相对舌部的精确中间处并高于水平模线、重新配置舌部和凹槽组合件的顶部部分使得底切500或502不阻碍两个直接相对的顶部模具区段的回缩。

应注意，为了克服制造居中并入有底切的本发明容器的成型和脱模挑战，当前可用的吹塑成型机构的选择发挥重要作用并且应被仔细考虑。产生本文中所论述的成型/脱模设计的各种实验和计算导致至少初始地对线性ISBM机而不是旋转机的选择。本质上，实施例的容器设计需要相对的两件式模具组合件(而不是铰接的两件式蛤壳式组合件)以形成并且接着从器皿的上层部分(即，高于肩部转弯的区段)拆卸。使用线性ISBM机，相对模具通常是可能的。

如在各种实施例中所描述的技术的若干方面实现以高容积(每年数十或甚至数百、数百万)和有成本效益的方式制造复杂形状的容器(即，凸显多个底切)。

如所属领域的技术人员将了解，可能需要设计新热塑性塑料预成型件或型坯以便制造在上文所论述的实施例中描述的模块化容器。参考图11和12，由特定于容器以及用以制造容器的制程和模具的计算产生可加工的预成型件或型坯1100。在某些实施例中，预成型件1100的面积(轴向×环向)拉伸比为约4.0到约12.0，轴向拉伸比为约1.5到约3.4，并且环向拉伸比为约2.2到约4.5。在本文中所描述的某些实施例中，面积拉伸比很可能设置在约4.5与约6.7之间，轴向拉伸比设置在约1.6与约1.9之间，并且环向拉伸比很可能设置在约2.8与约3.5之间。为了促进实施例的新颖模腔设计中的拉伸吹塑制程，经由注入吹塑成型在预成型件模腔1200中形成预成型件1100，所述预成型件模腔为闭口圆柱体制品，基本形状类似适用于制造例如瓶子100的塑料容器的试管。预成型件模具1200包含型坯空腔1202、用于间隔一段预成型件100的型坯壳层1204、以及喷嘴尖端组合件1206，熔化的塑料在所述喷嘴尖端组合件处被引入到空腔1202。预成型件1100包含颈部区段1104，其与圆柱体的打开的端部相邻定位并且形成有螺纹1112和环1114。在整个拉伸吹塑成型制程中，颈部部分1104保持大致上相同形状、大小和配置。呈圆柱体形状的预成型件主体区段1106连接到闭口底部区段1108，所述底部区段包含伸出尖端1116，注入制程的制品。壁厚1118可以通过设计或通过制品改变。塑料的重量碎壁厚1118而增加，其中过量的厚度会在内部接合预成型件注入棒或预成型件芯棒(未示出)抽出之后引起塑料在壁1118中下沉。这些差异将仅影响预成型件的内径，因为外径受预成型件模腔1202的直径限制。可以通过改变在空腔1202中用于吹塑操作的预成型件芯棒的直径来改变预成型件内部形状。在优选实施例中，底端预成型件区域1108具有比主体区段1106更厚的壁1118以便促进塑料流动到实施例的吹塑模腔的底部区段中，如下文所述。

可以使用热型坯技术来执行实施例的ISBM技术，其中在形成之后预成型件1100立即转移到调节站，其中可以利用并微调预成型件内的在预成型件注塑成型制程期间获得的潜在热量以用于最终容器ISBM操作。热的闭口预成型件中热量的分布极为影响壁厚和待吹塑的中空容器的塑料流动。预成型件1100的温度的不规则性会形成吹塑容器的缺陷：涉及太薄的容器的一部分的壁或归因于塑料冷却和硬化导致塑料在模具中流动的不可能性。解决这些问题的技术是使用任选的预成型件温度调控或调节阶段，所述阶段通过例如在图13中说明的示例性调节站1300的位置处的加热设备来实现。

克服预成型件中不均匀的热分布或致使所述不均匀的热分布无关紧要的第二方式是一旦型坯转移到调节站就对其进行另外的处理。在此处预期的ISBM机的变形中，调节站由中空的、经流体填充的、中央调节销构成，其在预成型件在内部悬置时插入在预成型件中但是不触碰顶部打开的调节罐的壁。在这种情况下的特定调节罐设计为具有围绕其外部周边或/和内部腔壁对齐的多个加热元件，此类热量带、线圈或管配置以一定方式允许竖直地沿着预成型件实现变化的和区域特定的温度，视需要用于在后续吹塑阶段期间的理想树脂流动。

此外，在这种情况下，至少一些预成型件区域将实现比在ISBM制程的调节阶段中的典型温度更高的内部和表面温度，结果是调节罐加热元件以及比在调节销的中空中间部分中分布的常用流体更热的组合效果。预成型件的每个子区域的温度范围必须足够高使得在后续吹塑阶段期间PET树脂恰当地流动到瓶子模具的若干底切和紧凑拐角中的每一个的全部范围中，但是又不会太高以至于树脂在模具区段打开之前不足够冷却。三种加热带当前环绕调节罐。它们是具有陶瓷和电灯丝内部的不锈钢。

参考图13，预成型件调节组合件1300包含接收预成型件1100的型坯调节腔1316。调节芯尖端1304附接到调节芯棒插件1318，其在调节头端1302处被控制。调节头端1302包含起泡器头端、起泡器管和环。芯棒1318和尖端1304在操作期间插入到预成型件1100中。通过位于调节室1308上方的顶部调节室1306提供调节罐1300的壳体。任选的调节间隔件1310、1312和1314在布置中搁置在底部室1308下方。预成型件颈部插件1320在操作期间将预成型件1110固定在适当的位置。在温度调节阶段，通过调节罐1300为预成型件1100提供特定于预成型件的某些区域的热量分布以便促进拉伸。例如，热量到端部部分1108的分布可以高于或低于主体1100内热量的分布，或主体1100的圆柱体的一侧可以加热到比相对侧更高的温度以便在ISBM阶段中在整个中空的成型容器或制品中促进所需厚度。

为了产生示例性的模块化互锁容器，已经仔细确定了以上ISBM变量设置。应注意，ISBM变量通常是对给定容器设计唯一的。在某些实施例中，模具温度可以大大变动并且主要取决于所需容器伸出部分的形状、数目、位置和尺度(高度、宽度、深度)。径向和轴向比可以在约1.5到约4.5的范围内变化并且取决于给定容器的最远外围范围的距离和配置。此外，在某些实施例中，模具的温度选择为高于普通的范围以便防止膨胀的材料太迅速冷却。另外，出于此处的目的，轴向和环向拉伸比均选择为在范围的下侧上以便允许材料深深地流入各种瓶子伸出部分中。例如，在某些实施例中，径向和轴向比设置在约1.6与约3.5之间。

如先前所提到，使用ISBM技术的挑战之一是将成型材料引入紧凑拐角中以及围绕紧凑拐角。在此类拐角为硬的或“尖锐的”，即，非磨圆的时任务更困难。舌部118和凹槽120组合件具有若干边缘，其中在没有磨圆的边缘的情况下塑料流动可能被停止或被阻碍。然而，“拐角”500、502、522和524还平移到舌部118和凹槽120的缩短的底切方面中。因此，更特定的挑战是适当时以不过度损害相关底切500和502的强度的方式并入此类磨圆的特征，尤其假定出于更容易成型和脱模的目的已经需要限制底切的角度506，如上文所论述。已经确定，为了满足上文所描述的挑战，舍入的舌部和凹槽拐角500、502、522和524的量度范围优选地为从约0.6mm到约1.4mm。在某些实施例中，采用的舍入量度在约0.8mm与约0.9mm之间。然而，这些尺寸是示例性的，并且可以更低或更高并且仍然保持在本发明的范围内。

参考图14，说明呈基本示例性方块形式的体现本发明的拉伸吹塑成型主体空腔设备1400为包含具有第一颈部插入组合件1406的可移动第一模具主体空腔区段1402以及具有第二颈部插入组合件1408的直接相对的可移动第二主体空腔区段1404，所述两个区段一起水平地关闭以形成吹塑模具1400的顶部主题空腔区段1409和颈部插入组合件。主体空腔主体区段1410可竖直地移动到打开或关闭位置，其中主体空腔顶端区段1402和1404用于成型操作。在实施例中，主体空腔模具区段1410由多个双模侧部分和底部模具组合件构造，其中模具区段的两侧与底部区段一起附接以形成在ISBM成型操作期间充当未分化组合件单元的单个模腔。此布置还提供易于研磨每个区段和易于在拆开时进行修复和替换。出于揭示和解释的目的，本文中以其半边的和底部区段描述且说明示例性模具区段，然而应理解，半边区段的揭示适用于需要用来完成整体模具区段或主体所需的每个相应互补的半边模具区段。

应理解，ISBM机经操作用于通过主体空腔的主体区段1410在打开位置与关闭位置之间移动主体空腔肩部区段1402和1404，其中成型制品100可以在其颈部处经由颈部插件组合件1402、1404稳定地固持同时主体区段1410降低到打开位置，因此从模具主体空腔1410移除制品100。

图15说明图14的模具主体空腔实施例的外形或轮廓的更详细等距分解视图，并且图16说明图15中的模腔实施例的外形的轮廓的侧视图。第一主体空腔顶端区段1500和第二主体空腔顶端区段1502可以在打开位置与关闭位置之间可移动地定向，其中各区段沿着模线1504和1506对接。模腔的主体区段1508可以可移动地定位或定向使得模线1510沿着模线1512对接或密封，这在肩部区段1500和1502以关闭位置定向时形成。

在图15和图16中说明的实施例中，主体区段1508说明为包括八边形横截面配置的模腔的内部外形或轮廓。然而，本发明不局限于八边形的横截面模腔并且可以形成有例如圆形、椭圆形、三边形、正方形、长方形、六边形或不规律形状。所属领域的技术人员将了解，主体区段1508的横截面和纵向形状可以是任何多边形、圆形、椭圆形或不规律轮廓的设计构造，并且可以具有不同高度、直径或横截面面积、或开口但仍然形成制品。应注意，在某些实施例中，设计为常规多边形。

在一些实施例中，主体区段1508进一步提供用于制造塑料制品的模具的外形或轮廓，其具有用于以可滑动的互锁方式与其它容器或装置横向连接的机构。主体区段1508的纵向壁形成为垂直于或几乎垂直于平坦底层，或换句话说与彼此平行，使得由模具形成的容器的一侧可以与类似容器的一侧横向地连接。凹槽1514凹入主体区段1508中并形成，并且每个舌部1516在主体区段1508上升高。在优选实施例中，凹槽1514和舌部1516示出为围绕主体区段1508的八边形壁的侧面交替的，在每个其它八边形的壁上放置凹槽，其中以类似交替的设计放置舌部。替代地，可以在侧面中的一个或多个上形成一个或多个舌部1516并且在其余侧面上形成一个或多个凹槽1514。在其它实施例中，主体区段1508可以具有围绕所述区段的侧壁形成的仅凹槽1514或可以具有围绕所述区段的侧壁形成的仅舌部1516。舌部1516和凹槽1514可以沿主体区段26的部分长度或全长延伸。在优选实施例中，凹槽1514沿主体区段1508的长度延伸而舌部1516从顶部模线1510延伸到主体区段1508的部分长度。不论分布模式或长度如何，舌部1516和凹槽1514均能在如下文根据实施例阐述的可以归因于底切而以舌部与凹槽连接的方式互锁的塑料制品上形成，或由连接件形成的楔形榫头上形成。

另外参考图17和图18，以沿着形成模线1702的模具边缘1504、1506的关闭位置示出模具主体空腔顶端区段1500和1502的更详细视图，并且所述模具主体空腔顶端区段将下文称为顶端模具区段1700，同时还以关闭位置示出具有顶端区段1700的主体区段1508。顶端区段1700在模线1510处从主体区段1508的顶部上升到在颈部插入组合件直线1402、1408的底层处的其顶点(下文称为处于闭合位置的颈部插入组合件1704)。在示例性实施例中，脊状隆起或脊线1706围绕顶端区段1700径向分布，各自在颈部插入组合件1704的底层处开始并且延伸到顶端区段1700的肩部边缘或围绕顶端区段1700的肩部边缘延伸。其它配置中，脊状隆起1706可以经分布但是彼此径向或在顶端区段1700上部分或完全地形成。在其它实施例中，脊状隆起1706可以用顶端区段1700上的支脚或旋钮取代。

顶端区段1700还包含舌部过渡引导区段1708，即来自每个舌部1516的顶部的并且至顶端区段1700的倾斜表面的过渡区段。在图18中的实施例中，舌部引导区段1708的底层具有优选地与每个舌部1516的顶部类似的尺寸并且成角度地朝向顶端区段1700过渡。图17和图18进一步说明顶部凹槽罩盖区段1710，其具有类似于凹槽区段1514的尺寸，提供来自每个凹槽区段1514的继续打开的槽道以有效地延伸穿过顶端区段1700的肩部边缘。

连接件舌部区段1516在主体区段1508中包括升高的、平坦的或略微磨圆的伸出部分，从而提供到制造有凹槽1514的制品的连接机构。如图17中和图18更详细的示出，为制品提供的连接包括互锁机构，其使用每个舌部1516的可以接收到延伸的底切1714中的底切1712或楔形榫头，或每个凹槽区段1514的楔形榫头。形成底切1712使得舌部区段1516从主体区段1508延伸，具有比在其最外层部分处的舌部1516的宽度更窄的底层。每个凹槽连接件区段1514形成有底切1714，使得每个凹槽的凹入主体区段1508中的宽度1716比凹槽1514的宽度1718更宽。舌部楔形榫头1712和凹槽楔形榫头1714经设定大小使得当两个容器100由当前实施例的模具制成时，容器100可以经由滑动舌部到凹槽中的纵向移动互连，其中舌部的边缘1720的宽度在每个底切1714后方横向滑动。一旦互锁，两个容器就无法轻易地水平地分离或拉开但是可以通过纵向地将舌部滑出凹槽来分离。虽然主体区段1508具有至少一个舌部1516或至少一个凹槽1514，但是实施例可以在单个容器主体区段1508上包含超过一个舌部1516和/或超过一个。

为舌部底切1712提供可互锁凹槽底切1714形成了不利的拐角，当用适当材料制造容器100时热塑性材料必须在拉伸成型制程中围绕所述拐角流动。因此优选的是使得模腔1508的设计具有最小可能的底切或楔形榫头的角度且又仍然提供容器100之间的安全互连。所得的最小底切角度又要求在舌部1516与凹槽1514连接件之间的形状和配合公差的极严格精度(如果切实可行的更尖锐的底切将允许所连接的器皿的组件之间的更大形状和配合公差)。出于互连的目的，在约30°与约75°之间的底切角度1712、1714是以水平地互锁的方式固持相对容器单元100优选的。然而，这些范围仅仅是优选的，并且低于和高于此范围的底切角度和下文陈述的尺寸在所要求的发明的范围内，只要具有本文中所描述的互连机构的两个独立制造的制品100可以保持水平地互连。在一些实施例中，凹槽和舌部组合件具有适度大小。在示例性实施例中，舌部1516或凹槽1514在其最宽位置处为约12mm；然而，此尺寸仅仅为关于所要求的发明的互连要求的功能性。如所属领域的技术人员将了解，本文中提及的尺寸是相对的并且可以取决于容器的大小、主体区段1508的横截面形状、制造材料以及其它制造或连接因素而变化。以上因素当底切角度1712、1714接近上述范围的上限(例如，约75°)且尤其其中舌部和凹槽组合件具有适度大小时导致凹槽与舌部脱离的更大风险。相反，当底切角度1712、1714接近上述范围的下限(例如，约30°)时所得的更强连接使得在制造期间成型和脱模更困难。因此，在一方面坚固地固持底切与另一方面更容易成型/脱模的这两个目标之间存在折衷。此外，凹槽1514与舌部1516之间的配合公差(或“气隙尺寸”)可以在从约0.05mm到约1.0mm的范围内变化，主要取决于底切角度的尖锐度。例如，在一个实施例中，底切角度1714设置为约65度，其中配合公差或气隙尺寸约为0.05mm。

此外，最窄舌部底层区段1722与最宽凹槽宽度区段1716的宽度的区别应允许当两个不同示例性容器100被远离彼此水平地拉动时在舌部1516不能够滑出凹槽1514的情况下维持所述两个容器之间的可滑动连接。舌部1516远离主体区段1508伸出的距离以及同样地凹槽1514凹入主体区段1508中的深度可以变化，但是不应太小以至于妨碍使用模腔1508制造的两个类似容器100的互锁。

如图15和16中并且关于图14的容器100所图示，模腔1508或1410可以被视为一种“杯式”模具，具有交替的正向和负向楔形榫头形状的“底切”的内部轮廓。吹塑成型行业中的具体问题是实现其中制品中需要底切时模具的清洁拆卸。大多数现有技术采用凸轮或类似零件，其插入然后缩回以从底切形成并从底切脱模，通常数目受到限制。在本发明情况中的独特和创造性方法允许大量底切，例如，在八边形容器100的示例性实施例中存在例如十七个底切，在形成楔形榫头形舌部的四个舌部中的每一个上存在两个底切且在四个楔形榫头形凹槽中的每一个上存在两个底切，此外在底端凹处存在一个较大底切，其必须考虑用于以单个脱模动作从主体空腔1508移除成型容器100。

然而，经由长冲程杯式模具1508实现的沿着瓶子侧面的多个相同的垂直对齐的底切继而对缩回瓶子100的其余部分造成显著挑战。瓶子模具的上部部分由两个直接相对的模具半边1500、1502构成，所述模具半边当在上述杯式模具的顶部边缘处接合时形成瓶子顶端以及到瓶子颈部110的底层的向上倾斜的上升处112。在没有进一步制程改进的情况下，这对上部部分模具半边1500、1502当缩回时将钩住在顶部模具区段1706中形成的楔形榫头形底切1712、1714的上部范围。因此，如图17中所示，有必要沿着周边直线在顶端肩部处或约顶端肩部处形成在每个竖直舌部的顶端处的一系列斜面切口或凹口1726以及在每个凹槽的顶端处的一系列斜面切口或凹口1724。这是反向逻辑“拉取杯式”模块和多斜面肩部模块的组合，其允许(具有贯穿本文所论述的其它因素)能够边到边和上到下两种方式模块化地互连的瓶子的ISBM制造。

另一个期望的元素是顶部组合件坡度112，其具有足够间距以适应液体流出容器100并且提供更大的竖直强度。但是必须限制相同度数的坡度以确保对于更全面顶部区段组合件1700的适当可能的最小高度，接收底部组合件必须匹配所述高度。由于坡度间距增加，因此的确难以实现在吹塑成型阶段期间足够的PET树脂流到如图23到25中所图示且下文所描述的底部内轮缘2500。又一期望的方面是在顶端组合件(和底部组合件上的对应凹槽)上形成加固的脊状隆起1706，在每个表面上提供强度并有助于对齐，但是形成另外的脱模挑战。

径向“脊状隆起”或脊线1706意图对顶端组合件提供额外强度，并且当结合对应底部组合件上的对应凹槽或槽道时，允许用户更容易地对齐堆叠的瓶子100、1000和1002(见图10)的舌部和凹槽。对于脱模目的，顶端坡度区域的脊状隆起1706是技术上的底切，通常不能实现顶部区段相对的模具半边的横向脱模缩回或者致使极难缩回。因此脱模制程涉及引向对于具有渐进伸展的脊状隆起1706的设计，其经计算以采用PET的回弹属性从而允许横向缩回模具零件以在底切脊线1706上滑动和/或在底切脊线1706下临时推动。

重叠成型/脱模制程对在模腔中所需的进一步设计元件形成挑战。舌部和凹槽及其过渡区上楔形榫头/底切的独特形状以及模具顶部区段1700上的脊状隆起区段1706形成其它成型/脱模制程挑战。舌部和凹槽底切的边缘是略微磨圆的，以便促进树脂流入紧凑的模具区域以及减轻脱模剂阻力(见图18)。楔形榫头形舌部1516的底部拉伸在与底部组合件400/2500的总上升程度大约相等的高度处或更高处终止，以便减少总拉伸吹塑距离以及到达并恰当处理最底空腔区域(由于难以实现树脂在急剧伸出的底部上升处及围绕此处的流动，因此已经是难以解决的区域)所需的树脂和PSI吹塑压力的量。

如图18中所图示，在顶端的肩部区域的设计中必需楔形榫头罩盖突起区域，以便允许在注拉吹塑成型如实施例中所说明的具有多边形侧壁的容器100之后顶端模具区段1500和1502横向移动到打开位置。在没有罩盖突起区域1724和1726的情况下，当移动肩部区段1500和1502到打开位置时，肩部区段1500、1502上的模具特征将抵抗凹槽过渡区1710和舌部过渡区1708的硬边，因此损坏容器100。舌部过渡区1708自身以弧形倾斜角度形成以便移除可能在脱模制程期间引起对肩部区段1500和1502的横向移动的阻力的任何硬边。

为了有助于热塑性塑料流入模腔1508中以及有助于容易脱模，用于舌部1516的设计包含在肩部区段1700上的舌部过渡区段1708处和任选地在主体1508上的舌部1516的底层的类似过渡区域处到舌部1516的这些倾斜的混合处、引入处或淡出处。形成引入处/淡出处的挑战是确定用于此类过渡的适当坡度，从而识别关于制造容器100的某些折衷。主要的折衷是，更缓的倾斜角表明更容易的材料流动和器皿脱模，而更陡的倾斜角保留略微更多的功能性舌部长度以用于与对应凹槽1514的更大互连跨距。通过考虑这些因素，已经确定舌部过渡区段1708的倾斜角的可工作配置在优选地从约30度到约70度的范围内变化；然而，范围可以低于或高于这些量来变化并且仍然保留在实施例的创新设计的范围内。

在某些实施例中，可以通过存在于主体区段1508的每一个侧面上的多个成型的阴阳连接器、图6中关于容器或瓶子互连装置所说明的纵向滑动连接机构(具有一体式凹槽与舌部的互锁)中的任一个实现通过舌部1516和凹槽1514在优选实施例中所提供的横向互连。替代地，模具互锁可以是“阴阳连接器”意味着它们在单个连接器组合件中具有舌部和凹槽方面两者。所属领域的技术人员将认识到，舌部1516和凹槽1514的替代实施例或图6中示出的互锁的形状可以是允许容器的侧面互锁的任何形状的设计构造。

图19到28说明模腔区段和制造本发明的机器的另外的实施例。模具主体空腔部件优选地由不锈钢制造，以便更好地保持形成制造的制品100所需的适当热量，但是如所属领域的技术人员所了解，可以用行业中已知的其它材料来制造，例如铝或铁。参考图19，说明吹塑空腔主体区段半边1900的剖示等距视图，并且图20说明图19的模腔的纵向横截面视图。

模腔1900包括圆柱体外部主体，其在图19中以切开的半边模具等距视图示出。当如图中所示定向时，吹塑空腔主体1900还包括顶部区段1902、主体区段1904和底部区段1906。主体区段1900包含用于根据实施例的舌部连接件1908和凹槽连接件1910的模具形式。置于围绕主体区段1900的各个位置中的排放突起槽道1912提供用于在拉伸吹塑操作期间滞留的空气的逸出路径，所述空气通过各种排放突起出口1914逸出到周围大气。热交换槽道1916提供不同的通路以用于通过循环例如水或油等流体、化学制品或空气来控制主体空腔主体1900中的温度。虽然排放槽道设计为接近主体空腔主体1900的顶部1902、底部1906和中层区段1904，但是所属领域的技术人员将了解，可以单独地或组合地应用其它方式的排放突起以排放来自主体空腔内的空气，例如，可以采用真空系统以用于此类目的。提供销支撑衬套1918以固持销(未示出)，用于在打开和关闭模具用于更换或维护时支撑主体空腔1900的朝向和远离支撑块或支撑板移动，以及在操作期间将模具固定在适当的位置。

图21和图22分别说明吹塑空腔半边顶部区段2100的侧视图和顶视图，其是模具顶部区段1500或1502中的一个的反向视图。图19中示出吹塑空腔顶部区段1902的外形或轮廓的进一步细节。吹塑空腔顶部2100包括外壳2102，其含有用于销(未示出)的衬套，允许在吹塑成型操作期间空腔顶部2100水平地滑动到打开位置和关闭位置中。排放突起槽道2104形成为类似于实施例的排放突起槽道。底层2106以圆形模式形成从而牢固地抵靠着吹塑空腔主体顶部1902防止。脊状隆起或脊线1706围绕区段1502分布从顶部肩部模具边缘延伸到颈部组合件1704。重影线2110说明肩部区段1500的一个位置的轮廓。示出舌部区段过渡区段1708和凹槽过渡区段1710。销2108通过衬套固定在适当位置中以固定顶部区段。

再次参考图15到18，促进肩部区段1500和1502在拉伸吹塑成型操作之后水平移动到打开位置的模具设计的外形或轮廓形成容器100。每个凹槽过渡区段1710具有侧面1724，所述侧面是延伸的V形切口，用以提供比凹槽1514的宽度更宽的凹槽过渡区1710宽度。当顶端区段1700放置到主体空腔主体区段1516上时，宽切口1724在凹槽1514的两侧上暴露主体区段1508的顶部部分，所述部分称为凹槽顶楔形榫头突起区域1724。为了形成舌部顶过渡区1708的类似特征，以垂直方式切开舌部从而产生舌部顶突起区域1726。通过安装到主体空腔主体区段1508上由于形成了平坦表面区域和凹槽顶楔形榫头突起区域1724，因此舌部1516的两侧上的主体区段1708的顶部部分暴露。

在图21中的另一实施例中，为了在已经成型塑料容器100之后进一步促进顶部区段2100从接近打开位置处的侧向移动，形成上升的脊状隆起或脊线1706，具有平滑拱形或半圆形模式而无硬边。为了在形成之后移除容器100，成型的顶部区段2100必须跨所形成的容器100的顶部水平地拉取。出于脱模目的，脊状隆起1706是技术上的底切，通常不能实现在不损坏或毁坏容器100的情况下顶部区段2100的脱模缩回或者致使极难缩回。形成具有渐进或平滑伸展的脊柱区段1706利用PET建造材料的回弹属性。平滑伸展顶部的脊状隆起允许横向缩回顶部区段2100以在容器100的顶部处形成的脊状隆起上滑动和/或使所述脊状隆起临时变形，所述滑动动作使容器100临时向下变形而不会损坏或永久变形，因为其向下挠曲并且接着返回到成型的形状。

图23和24说明吹塑空腔底部半边区段2300的实施例，所述区段当与第二类似半边区段配对时牢固地装配在一起以形成吹塑空腔主体底部1906的部分。空腔底部区段2300包含外壳2302，其与第二相同的外壳(未示出)配对形成底部模具区段内的中间区域2304。各种排放突起槽道2308定位在外壳2302内。通风孔2310战略地围绕底部模具区段2306分布。通风孔2310提供逸出路线用于空气在模具区段2308、2510下方离开。形成吹塑空腔的底部模具主体2306以形成包含凹槽连接件区段1910的核心主体1900的底部延伸部。在底部模具主体2306中未示出对应舌部连接件区段1908，因为在优选实施例中，舌部区段1908不沿整个长度延伸到模具主体空腔1900的下部区域，如图19中所说明。各种衬套2312为用于将模座2300固定到核心主体1900并且提供拆卸方式的销(未示出)提供外壳。

图25到28中的各个视图说明模具底部插入区段2500的实施例。插件2500设计为抵靠着吹塑空腔底部2300牢固地装配，使得模具区段的组合形成吹塑空腔底部区段1906，由此密封模腔1900的底部。

在拉伸吹塑成型操作期间使用插入区段2500以用于形成互锁容器制品100的底端和竖直连接机构。底部插件2500包括圆柱体主体，其中中部区域2504具有减小的直径，附着在顶部外壳部分2502和底部外壳部分2506上。出于描述底部插入区段的实施例的目的，除非另外说明，否则模具特征位于顶部外壳部分2502上或顶部外壳部分2502内。外壳2502进一步包括各个排放突起槽道，其在成型操作期间携带压缩空气远离模腔1900的下层内部区域。在顶部区段2502和下部区段2506中形成衬套2512以接收销(未示出)以便将底部插件2500固定到模腔1900以及将外部框架固定在成型机中。

在图8、15和17中，顶端区段1700的坡度808与颈部底层1704的角度确定顶端区段1700距离模线1510的高度。其还用以界定用于顶端区段200的竖直连接机构从而以角度814对接上升处812以与类似容器100产生竖直互连接收件402。如图8中所图示，空腔上升角度814应匹配顶端倾斜角808，使得一个容器100的接收件坡度812将抵靠着第二容器100'的顶端坡度810均匀地安放，由此增强竖直互连和稳定性。。考虑的一个设计元素是这些组件从水平面上升越高，在成型制程期间热塑性材料就越难以流动到最底末端中。因此，顶端坡度810的角度808不比最低限度地必需的坡度更陡：(a)以允许热塑性材料在成型制程期间适当流动到顶端区段或组合件200的外缘以及流动到容器的底端区段400；(b)以提供适当抗压强度和竖直力传递；以及(c)以允许液体或可倾倒(例如，颗粒状或粉末状)固体适当流出成品器皿。倾斜角的很可能功能性范围确定为在约1:4与约1:1之间(以另外的方式表达为在约11度与约45度之间)。然而，这些范围仅仅是示例性的，并且实际范围在不偏离所要求的发明的范围的情况下可以更高或更低地变化。在某些实施例中，坡度选择为约1:3或约15度。此值既定传递相当大的抗压强度(通过脊状隆起脊线116进一步增强)，同时便于热塑性塑料成型的材料适当流动到顶端区段200的肩部转弯区域112中以及液体或可倾倒固体适当流出成品容器100。底部插入模具区段2500在成型的容器100中形成斜面812。

底部插入区段2500包含底部插入模具2508，其在优选实施例中定形为八边形，然而，如先前所陈述的，所属领域的技术人员将认识到，存在其它多边形、圆形或不规律形状的成型制品，其中相应地定形模具主体和底部插件。插件2500可以与吹塑空腔底部2300的中心空间2304对齐并且接收到所述中心空间中。为了形成类似于容器100的可以竖直地堆叠在彼此的顶部上的多个塑料容器，底部插入模具的斜面区段2508的坡度以类似于顶端区段1700的倾斜角度的角度上升。通过凹入上升的倾斜区段2508中的槽道连接区段2522形成连接槽道406，并且所述连接槽道经设定大小并设计成使得容器100可以堆叠到第二容器上，其中第一容器100的槽道406接收来自第二容器顶部的脊状隆起或脊线116。

在其中心处，底部插入模具2500包含接收件区段2520，其直径和高度大致相当于具有瓶子100上的罩盖的颈部的直径和高度并且根据本发明的实施例制造。在优选实施例中，接收件区段2520具有圆形占据面积并且包含从插入模具区段2508上升的大致垂直的壁。

接收件模具区段2520在斜面底层2508上方的高度是本发明的实施例中的设计因素。舌部模具区段1908的底部拉伸在与底部插入区段的模面挤凹2500上升的最高部位相同的高度处或更高处终止。接收件区段2520应具有此类高度以便不阻碍在吹塑成型期间塑料在主体空腔主体区段1900中的流动，方法是通过将使热塑料充分移动到最下部主体空腔区域中所需的塑料的总拉伸吹塑距离和容积以及吹塑压力减到最小。

与接收件模具区段2520有关的问题是需要考虑在拉伸吹塑成型瓶的底部处普遍存在的悬垂塑料“微凹”的不规则件，因为拉伸棒使细长的预成型件(以及其引导“浇口”)抵靠着接收件区段2520的平坦表面居中并且“固定”。此吹塑制程还可以导致在成型制程期间塑料在模腔底层处的不规则流动。例如，如果接收件区段2520的顶部表面平坦，那么塑料可在所述表面上汇集。如在容器100上使用ISBM形成的底部接收件402在瓶子的底层402处留下居中的悬垂微凹所述微凹将实质上降低或妨碍在竖直地插入的加盖的类似瓶子100上形成稳定竖直互锁的能力，并且妨碍适当安放，因此妨碍两个瓶子之间的适当上到下竖直装配。为了解决此问题，在接收件区段2520的顶部表面上形成凸面圆拱2524，其将是底部插件2500的最高部位。圆拱2524具有稍微小于整个圆柱体模面挤凹插入区段2520的直径的直径。圆拱2524的凸面性质允许塑料在模面挤凹插件2500上相对均匀地流动而不在接收件区段2520的平坦表面的顶部上汇集，由此缓解不规则塑料流动的问题。

图28说明吹塑站组合件2800的实施例，所述组合件包含吹塑空腔主体1900，其组合到吹塑空腔顶部1902、吹塑空腔底部1906、吹塑空腔底部插件2500和底部区段2300，所述部分容纳在吹塑空腔嵌套2808内。保持预成型件的螺纹颈部区段1104的插件2802安放到吹塑空腔顶部1902。底层插入区段2500通过固定到安装板2812而固持在适当的位置。外壳支撑件2814提供额外结构支撑。在操作期间，拉伸棒2804降低拉伸棒尖端2806，其在压缩空气吹入预成型件1100中时将预成型件1100拉伸到吹塑空腔主体1904中，以完成预成型件1100拉伸吹塑到成品制品100中。

当前适用于制造本文中描述的瓶子的目的的“一步法”吹塑成型机共享需要发明性制程克服的某些限制特征。然而，一步法机器的现有技术水平使得通过歧管的通道引起PET在到达预成型件注塑成型站时其温度的一定不均勻性。所述少量温度不均勻性持续通过吹塑成型循环的其余部分，但是对实现除本文中所描述的器皿外的几乎任何PET瓶子的所需特征为可忽略的因素。

在这种情况下，不均匀的温度(尽管略微)引发主要的制造障碍，因为所希望的产物的极复杂设计(如图1到5示出)要求极精确的热量和吹气对称性，远超过典型的PET瓶子。即使技术上切实可行，再加工歧管将证明是非常昂贵的。克服不均匀的温度的不利影响(此处甚至禁止所述不利影响)要求协调顺序的抵消步骤，在ISBM制造中的其它地方不采用此类编排逻辑。

如先前所提到，对大量生产的期望限制吹塑成型机类型和制造技术的范围。通过这种方式，为了将每单位生产成本减到最小并且促进技术转移，优选的是依靠现有吹塑成型机模型(必需对其进行一些修改)。机器类型和制造技术还受生产具有不同容积容量但是具有相同占据面积和底切模式的瓶子的意图限制，以便允许各种设定大小的瓶子之间的完全互锁。

在拉伸吹塑成型制程中使用的树脂材料也影响制程要求。PET材料的优选用途要求选择其中IV(固有粘度)等级最可能提供预期的复杂瓶子设计和制程所需的延展性和强度的平衡的PET调配物。由于首要的概念性和实用性问题，制造如图10中例示的250mL、375mL和500mL的同类器皿出现以下双重挑战：(a)获得足够的流入底切、底部插入连接、以及复杂模具的紧凑拐角和弯曲，以及(b)从吹塑器皿脱下同一复杂的模具而不管在不同方向上运行的大量底切。更确切地说，关于经由楔形榫头形舌部和凹槽形成紧贴的边到边连接所必需的一系列底切，制程考量包含：(a)由于实现足够树脂流动以及接着的清洁脱模的困难度，对楔形榫头形底切的可能范围的限制，(b)相关地，由于实现足够树脂流动以及接着的清洁脱模的困难度，对楔形榫头形元件的极端边缘的锐度的限制，(c)因为所需容器“占据面积”具有有限的直径/圆周，对楔形榫头形元件的大小的限制，以及(d)相关地，因为每个瓶子上的若干套连接件是优选的，对楔形榫头形元件的大小的限制。关于用以实现紧贴的顶部与底部连接的底切，制程考量包含：(1)需要在底部组合件的颈部接收部分中的直式侧面上升，以及(2)相关地，在吹塑成型阶段，需要朝向模具的底部外边缘并且接着朝向底部组合件插件2300的中心返回流动的显著气压，从而需要适当升高的PSI量度。

先前模具设计和制造方法不足以制造具有如本文所描述的本发明的实施例的互连性和瓶子设计特征的制品。进一步的机器特定的要求允许本发明方法(1)能够在模具的上部区段中采用直接相对的模具部分(相反于“蛤壳式”铰接的模具部分)，(2)在预吹塑调节站型坯的竖直区域加热的可用性，以及(3)在吹塑阶段采用可变PSI水平的能力，包含较高范围吹力而不损坏或破坏容器底部。

在拉伸吹塑成型机中的预成型件生产之后，预成型件行进到吹塑站，在吹塑站经由至模腔中的拉伸吹塑成型实现最终瓶子形状。瓶子模具一定由多个移动部分构造。通常其由三个主要件构成，即，一对相对的或铰接的区段，其涵盖器皿的几乎全部高度和表面积；以及小得多的且短得多的底层区段，其密封模具的底部，所有三个件在吹塑循环完成之后缩回以便帮助成品瓶子脱模。控制较小底部模具区段的移动的“冲程长度”通常短暂，仅足以获得用于瓶子推出的空隙。要克服的一个技术问题是在固体主体空腔区段的主体模具中吹入之后使形成的制品竖直地脱模而不是蛤壳式设计。在一个实施例中，需要在主体空腔的主体区段中具有直式或竖直壁的模具以形成具有底切的容器。主体区段的纵向壁形成为垂直于或几乎垂直于平坦底层，或换句话说与彼此平行，使得由模具形成的容器的一侧可以与类似容器的一侧横向地连接。

本发明的实施例在成型逻辑和模具区段移动中(包含在各种模具组件的主要和相对冲程长度中)存在根本区别。这里，模具的底层区段包括容器表面积的大部分(大于80％)。比底层区段的普通高度大得多又要求吹塑机能够在冲程略微长于瓶子到其肩部转弯处的高度时从底部脱模。因为本发明涵盖生产具有不同容积容量但是相同占据面积的容器的能力，因此需要不同容器高度，所采用的吹塑成型制程必须适应多种底部冲程长度，其中容积容量的每次提高要求相对应地更长冲程。例如，在各种实施例中，250mL或8oz的容器要求约五英寸冲程，而375mL或12oz的器皿需要七英寸冲程，且500mL或16oz的容器需要约九英寸。模制机冲程长度的改变还可以要求对控制软件进行调节。

在形成如中本发明所描述的塑料制品时，传统上用于拉伸吹塑成型制造的多个装置和制程显示为不足的。本文中描述了客服这些不足的各种实施例。在一些实施例中，设备以及关于所述设备的制程旨在提供适当材料流入凹槽和舌部楔形榫头同时防止在吹塑成型操作期间损坏或破坏容器的底端。底端区段凹入有径向分布的槽道，其从容器边缘延伸到底部互连接收件的边缘。槽道经布置以接收在容器顶端区段上形成的径向分布的脊线或脊状隆起。底部互连接收件402形成为接收固定到类似瓶子的颈部螺纹上的罩盖，由此形成竖直互连。

在一个实施例中，结合制程以形成根据本发明的实施例的设备和技术的250mL的瓶子。具有10.9克的重量且由具有8.0的IV等级的PET注塑成型在一步拉伸吹塑模制机中形成预成型件1100插入到模具主体空腔中并且通过肩部模具区段固持。使用距离底部10mm高且肩部与底部肩部成30度角的底层插件2520，在400psi或更高的吹塑压力以及大致275度的预成型温度下，成型容器的底部区域变得或者因不充分流入侧面楔形榫头底切和模腔的底部区域而导致变形或者损坏和分裂。第一补偿性步骤是在预成型阶段设计并形成较重的例如22g的独特成型的型坯，其在关闭的底部区域处比一致壁厚的普通型坯具有明显更重的重量。为了提供足够的树脂到较大表面积，瓶子底部组合件2800借助于在预成型插入棒的中空核心中经加热的流体维持在比普通内部温度更高的温度下。然而，容器的底层区域继续被损坏或分裂。

在一个实施例中，为了克服底层区域分裂的问题，降低底层插入接收件区段2520的高度，并且安装预吹塑调节阀门(未示出)和拉伸棒定时器(未示出)以结合ISBM组合件2800操作。在最终拉伸和高压吹塑之前预吹塑调节器在约100PSI下开始将压缩空气吹入预成型件中。预吹入较扁平的底部模具中的过程防止了底层区域的分裂。

获得足够的树脂流动到特别紧凑且远端的拐角和底切时的若干挑战需要以协调的方式应用多个其它机器和模具创新。一个此类调适是以两个子阶段进行实际吹塑制程。首先，在大致100PSI下，将部分延伸的型坯非常靠近模具壁放置，当树脂接触腔壁时极少发生甚至不发生直接的热量损失。此处，有必要设计适于特定任务和条件的特殊的拉伸棒和尖端。第二吹塑子阶段是在大约500PSI下的空气爆炸，在延伸与模腔接触使树脂冷却到延缓其进一步流动的程度之前必需异常高的压力以将树脂推入底切、紧凑拐角中并且“反向”抵靠着底部上升处。

设计模具形状的其它元素以克服制程挑战。形成成型的实施例容器的进一步处理期间，确定底层插件2520的高度约束。当底层插入接收件区段2520升高到4mm并且肩部和底层肩部区段为30度坡度时，瓶子的底层区域被再次损坏或分裂。底部伸出部分的颈部和罩盖接收部分的垂直度是实现两个堆叠的瓶子之间紧贴的上到下装配所必需的。造成的制程困难是引导足够的吹塑压力朝向中心杆2520返回，这是典型ISBM形成的容器未考量的，其中吹塑压力仅需要向下和向外流动。

顶部组合件上的坡度的度数呈现一些重要折衷。树脂流入顶端的模具末端以及液体流出成品瓶子将各自通过更陡的坡度来促进，并且顶部与底部堆叠的瓶子的竖直强度将提高。抵消那些考量是需要实现整个顶部组合件的相对低的轮廓，以便将对应底部区段凹处或上升处的高度减到最小，所述高度对实现适当树脂流入吹塑的瓶子的底部拐角中造成显著问题。为了防止底层区域中进一步的底层区域分裂，改变顶端组合件和底层插件的轮廓，在此类折衷之间寻找切实可行的均衡；吹塑成型制程的一个实施例设置底层插件的坡度，并且因此顶端区段的坡度为约15度。

为了延长足够树脂流入远端和紧凑分区的机会，用钢构造模块，而不是将更典型的且更快速冷却的铝模具用于PET容器制造。此外，在若干模具位置处开通用于热水或油的通路以便调制内部空腔表面上的温度，并且因此调制树脂流动和冷却的速度。此外，排气孔位于模腔的最下层范围处，以便将到那些分区中的流动阻力减到最小。用钢而不是铝形成模具还产生更硬的表面以用于减少在模具区段缩回阶段期间的脱模阻力和“刮痕”或“刮擦标记”，特别重要的是预期制品具有底切和/或其它复杂方面。特殊的钢制模具还具有涂层以帮助成型制品的移除。

因为可以在本文中教示的本发明概念的范围内制得许多变化和不同的实施例，并且因为可以在本文中根据法律描述要求详述的实施例中制得许多修改，因此应理解本文中的细节应解译为说明性的而不是限制的含义。

Claims (20)

1.一种模具设备，其包括：

杯式模具，其包括在竖直壁中形成的至少一个底切。

2.根据权利要求1所述的模具设备，其中所述底切延伸到所述杯式模具的高度。

3.根据权利要求1所述的模具设备，其中所述底切角度范围在30度与75度之间。

4.根据权利要求1所述的模具设备，其进一步包括顶端模具，所述顶端模具包括可在打开位置与关闭位置之间移动的区段，并且所述区段处于关闭位置时形成为固持制品的颈部以用于成型。

5.根据权利要求1所述的模具设备，其中所述杯式模具包括底层和壁，所述壁竖直地垂直于所述底层形成，不存在逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的模具设备，其中所述杯式模具包括经过减少摩擦的物质处理的表面。

7.根据权利要求1所述的模具设备，其进一步包括具有在所述杯式模具壁上形成的所述底切的模具舌部，所述模具舌部在成型制品上产生具有底切的凹槽，并且所述模具设备进一步包括具有在所述杯式模具壁中形成的所述底切的模具凹槽，所述模具凹槽在成型制品上产生具有底切的舌部。

8.根据权利要求1所述的模具设备，其中所述杯式模具进一步包括模座上升轮廓，其上升到至少如所述顶端模具区段的总上升程度那么高。

9.根据权利要求8所述的模具设备，其中所述模座轮廓进一步包括在所述模座轮廓的顶部表面上形成的凸面圆拱，从而在成型制品的底部表面上形成比在所述吹塑成型过程中形成的悬垂微凹更高的空间。

10.根据权利要求8所述的模具设备，其进一步包括具有在所述杯式模具壁中形成的所述底切的模具凹槽，所述模具凹槽在成型制品上产生具有底切的舌部，其中在所述模座轮廓的最高部位下方不比此类模座插入的总高度的25％低的部位处开始形成所述模具凹槽的下端。

11.一种模具设备，其包括：

可移动模具区段，所述可移动模具区段处于关闭位置时彼此接合以形成顶端模具组合件，所述顶端模具组合件延伸到杯式模具的顶端，所述杯式模具包括底切；

所述可移动顶端模具组合件在所述杯式模具的所述顶端处接合和脱离所述杯式模具。

12.根据权利要求11所述的模具设备，其进一步包括多个反切，其中所述顶部模具接合所述主体模具。

13.根据权利要求1所述的模具设备，其进一步包括在所述杯式模具壁中的凹槽，所述凹槽在成型制品上产生具有底切的舌部。

14.根据权利要求13所述的模具设备，其进一步包括在所述杯式模具壁中的处于与第一凹槽相对位置中的第二凹槽，所述第二凹槽在成型制品上产生具有底切的第二舌部，其中顶端模具组合件区段的分模线平分所述相对凹槽。

15.一种用于形成制品的方法，其包括：提供在竖直壁上具有底切的杯式模具；提供顶端模具区段；

将预成型件放入由所述杯式模具和所述顶端模具区段形成的空腔中；

将空气吹入所述预成型件中以在所述模腔内形成制品；

通过从所述杯式模具竖直地移除所述形成的制品使所述制品脱模。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述吹塑步骤包括形成具有一个或多个垂直的壁而不存在逐渐减小的所述制品。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述吹塑步骤包括在舌部上形成底切，所述底切形成为比所述杯式模具的所述底部高不止25％。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述脱模步骤包括围绕所述顶端模具区段提供反切，并且解耦所述直接相对的顶端模具区段。

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述成型步骤包括用以关闭所述顶端区段模具部件的直接相对动作，并且脱模步骤包括用以打开所述顶端区段模具部件的直接相对动作。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述吹塑阶段包括在使所述预成型件部分地膨胀的第一预定压力下进行预吹塑过程。