CN105473306A - 吹塑成型装置 - Google Patents

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Abstract

一种吹塑成型装置，具有：吹塑成型用的模具(1)，有底筒状的预成型坯(PF)装在该模具中；吹嘴(13)，与已装在模具(1)中的预成型坯(PF)的口筒部(PFb)嵌合；以及加压液体供给部(22)，向该吹嘴(13)供给加压后的液体(L)，吹塑成型装置经由吹嘴(13)向预成型坯(PF)内装填液体(L)，将预成型坯(PF)成型为沿着模具(1)的型腔(2)的形状，吹塑成型装置的特征在于，包括与吹嘴(13)连接的脱气机构部(30)，通过脱气机构部(30)吸出装在模具(1)中的预成型坯(PF)内的空气之后，经由吹嘴(13)向预成型坯(PF)内装填液体(L)。

Description

吹塑成型装置
技术领域
本发明涉及将有底筒状的预成型坯吹塑成型而形成瓶体的吹塑成型装置，尤其是，涉及使用液体作为加压流体的吹塑成型装置。
背景技术
以定向聚丙烯(OPP)制的瓶体、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的瓶体、即宝特瓶为代表的树脂制瓶体被用于饮料用、食品用、化妆品等各种用途。一般情况下，这样的瓶体是利用吹塑成型装置对通过射出成型等形成为有底筒状的树脂制预成型坯进行双轴拉伸吹塑成型而形成为预定形状。
吹塑成型装置包括：吹塑成型用模具，加热至可拉伸温度的预成型坯装在该吹塑成型用模具中；吹嘴，与已装在模具中的预成型坯的口筒部嵌合；以及加压流体供给部，向吹嘴供给被加压的流体，通过吹嘴而向预成型坯内填充被加压的流体，从而在轴向和径向上拉伸预成型坯，使其成型为沿着模具的型腔的形状。
作为这样的吹塑成型装置，已知有例如专利文献1中所示的、使用加压液体来代替加压空气作为装填于预成型坯内的流体的装置。这时，使用饮料、化妆品、药品等最终装填于产品中的内容液作为液体，从而能够省略向瓶体装填内容物的装填工序，能够简化其生产工序、吹塑成型装置的构成。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：特开2000-43129号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在向预成型坯内装填加压后的液体来进行吹塑成型的现有的吹塑成型装置中，进行吹塑成型时，液体在被装填的同时会卷进预成型坯内的空气，因此，装填在成型后的瓶体内的液体的内容量不稳定，并且还存在卷进的空气因装填液体时的压力而溶入液体中，导致装填结束后，溶入的空气在瓶体内部变成气泡出现的问题。
本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供能够在采用加压后的液体进行吹塑成型时防止空气卷进液体中的吹塑成型装置。
用于解决课题的方案
本发明的吹塑成型装置具有：吹塑成型用的模具，有底筒状的预成型坯装在该模具中；吹嘴，与已装在该模具中的预成型坯的口筒部嵌合；以及加压液体供给部，向该吹嘴供给加压后的液体，所述吹塑成型装置经由所述吹嘴向所述预成型坯内装填液体，将该预成型坯成型为沿着所述模具的型腔的形状，所述吹塑成型装置的特征在于，包括：与所述吹嘴连接的脱气机构部，所述吹塑成型装置在通过所述脱气机构部吸出装在所述模具中的所述预成型坯内的空气之后，经由所述吹嘴向所述预成型坯内装填液体。
在本发明的吹塑成型装置中，优选地，所述脱气机构部具有向连接该脱气机构部与所述吹嘴的流路内供给闪空气而使该流路内的液体返回所述吹嘴的功能。
优选地，本发明的吹塑成型装置具有拉伸杆，所述拉伸杆与所述吹嘴同轴地配置，并通过朝向所述模具的型腔内移动而在轴向上拉伸所述预成型坯。
发明效果
根据本发明的吹塑成型装置，通过脱气机构部吸出预成型坯内的空气之后再经由吹嘴向预成型坯内装填液体，从而能够防止空气卷进装填在预成型坯内的液体中。因此，能够使装填在成型后的瓶体内的液体的内容量稳定，同时还能防止从充填后的液体产生气泡，能够提高利用该吹塑成型装置制造的产品的品质。
附图说明
图1是概略示出本发明一实施方式的吹塑成型装置的说明图。
图2是放大示出图1所示的吹塑成型装置的主要部分的截面图。
图3是通过图1所示的吹塑成型装置所进行的吹塑成型的各工序的时间图。
具体实施方式
下面，参照附图，详细地例示说明本发明的实施方式。
图1示出的本发明一实施方式的吹塑成型装置具有吹塑成型用的模具1。该模具1的型腔2为瓶子形状，并在模具的上表面朝上方开口。虽未图示详情，但模具1能够左右开模，通过打开模具1，可从模具1取出成型后的产品。
由该吹塑成型装置吹塑成型而形成为瓶体的预成型坯PF装在该模具1中。如图2所示，作为预成型坯PF，例如可以使用由聚丙烯(PP)等树脂材料整体形成为有底圆筒形，在其为试验管形状的主体部PFa的上端设置圆筒形的口筒部PFb，并在口筒部PFb的下端部设置颈环PFc的形状的预成型坯。该预成型坯PF以其主体部PFa配置在模具1的型腔2内且颈环PFc与模具1的上表面抵接而使口筒部PFb向模具1的外部(图1、2中的上方)突出的状态装在模具1中。
在模具1的上侧设有喷嘴单元10，该喷嘴单元10相对于模具1在上下方向上自由地相对移动。该喷嘴单元10包括保持部件11、供给筒部12以及吹嘴13。
如图2所示，保持部件11形成为在中心具有沿上下方向贯通的贯通孔11a的块状(ブロック状)，在喷嘴单元10下降至下端时，保持部件11与模具1的上表面抵接。当保持部件11与模具1的上表面抵接时，装在模具1中的预成型坯PF的口筒部PFb的上端嵌入保持部件11的贯通孔11a的内侧，并且，颈环PFc被夹在设于保持部件11的支撑凸缘片11b与模具1的上表面之间，从而预成型坯PF以垂直安置姿势保持于模具1。
需要注意的是，装在模具1中的预成型坯PF的口筒部PFb的外周面与保持部件11的内周面之间划分形成有包围其的空间S，保持部件11上形成有与该空间S连通的通气孔11c。
供给筒部12构成为在其内部具有沿上下方向延伸的供给通道Fs的圆筒形部件，供给筒部12固定在保持部件11的上端，能够与保持部件11一起相对于模具1上下相对移动。如图1所示，在供给筒部12的上端侧设有与供给通道Fs连接的导入口12a，在下端侧设有与供给通道Fs连接的排出口12b。并且，在供给筒部12的形成供给通道Fs的内面的下端设有朝下方缩径状倾斜的圆锥面状的密封面12c，在该密封面12c的轴心设有使供给通道Fs朝下方开口的供给孔12d。
吹嘴13安装在供给筒部12的下端。该吹嘴13整体上形成为筒形，其上端嵌入供给孔12d的内侧而与供给孔12d连通，并且，其凸缘部13a被夹在保持部件11与供给筒部12之间而固定于供给筒部12的下端。如图2所示，在喷嘴单元10下降至下端位置的状态下，吹嘴13的下端与装在模具1中的预成型坯PF的口筒部PFb的内侧嵌合，从而吹嘴13与预成型坯PF的内部连通。
在供给通道Fs中配置有用于开关供给孔12d的开关体14。开关体14形成为短圆筒形，在其下端面的外周缘部设有锥形的抵接面14a。该抵接面14a具有与密封面12c相同的倾斜角度，可与密封面12c贴紧。开关体14以同轴的方式固定在沿供给通道Fs的轴心配置的细长的圆筒棒状的轴体15的下端，与该轴体15一起在供给通道Fs的内部自由地上下移动。如图1、2所示，通过开关体14的抵接面14a与供给筒部12的下端部的密封面12c抵接，从而供给孔12d被开关体14关闭，供给通道Fs经由吹嘴13而与预成型坯PF的内部的连通成为关闭状态。相反，当开关体14与轴体15一起向上方移动，从而开关体14的抵接面14a离开供给筒部12的密封面12c时，供给孔12d被打开，供给通道Fs经由吹嘴13与预成型坯PF的内部连通。
如图1所示，加压装置21、加压液体供给部22以及液体循环部23与喷嘴单元10连接。
加压装置21例如由加压泵、压缩机等构成，其经由配管P1连接于加压液体供给部22。加压液体供给部22例如可以由柱塞泵、活塞缸机构等构成，其通过从加压装置21供给的加压流体Fp进行动作，并经由配管P2从供给筒部12的导入口12a向供给通道Fs内供给加压后的液体L。
液体循环部23具有边从配管R1新补充液体L边将其调整至规定温度后经由配管R2供给至加压液体供给部22，并边将液体L调整至规定温度边使其在加压液体供给部22与供给通道Fs之间循环的功能。即、能够根据需要，使液体L在按供给通道Fs→排出口12b→配管R3→液体循环部23→配管R2→加压液体供给部22→配管P2→导入口12a→供给通道Fs这样构成的循环路径CR中循环。
在循环路径CR中设有三个电磁式的阀V1、V2、V3，对应吹塑成型的各工序，由对应的阀V1、V2、V3开关预定的流路。
在供给筒部12上设有经由供给孔12d与吹嘴13连通的连接口12e，脱气机构部30经由流路24与该连接口12e连接。脱气机构部30例如可以构成为具有吸引泵、真空泵等泵装置，能够经由吹嘴13吸出装在模具1中的预成型坯PF内部的空气，从预成型坯PF内去除空气。在流路24中设有电磁式的阀V4，能够通过该阀V4开关脱气机构部30与连接口12e之间的流路24。
优选地，脱气机构部30构成为能够吸出预成型坯PF内的所有空气，但也可以构成为至少能够吸出预成型坯PF的主体部PFa内部的空气。并且，脱气机构部30还可以构成为不是吸出预成型坯PF内的所有空气，而是以能够使装填在成型后的瓶体内的液体L的内容量稳定、且能够防止从装填后的液体L产生气泡的程度仅吸出预成型坯PF内的部分空气。
脱气机构部30具有向用于将其连接于吹嘴13的流路24内供给低压的闪空气(フラッシュエア)的功能、即瞬间供给低压空气的功能。通过脱气机构部30向流路24内供给低压的闪空气，从而能够通过喷吹(パフブロー)、也就是通过借助闪空气的瞬间吹气来吹跑残留在该流路24内的液体，使液体返回吹嘴13，进而能够进入装在模具1中的预成型坯PF的内部。
在连接口12e与脱气机构部30之间设有压力传感器PS，根据由该压力传感器PS检出的流路24、也就是预成型坯PF内的压力来控制脱气机构部30及其阀V4的动作。
细长的圆柱形的拉伸杆50以能够相对于轴体15在上下方向上滑动的方式插入通过轴体15的轴心。该拉伸杆50与吹嘴13同轴地配置，并且，能够从其前端(下端)配置于装在模具1中的预成型坯PF内部的底面附近的位置朝着型腔2内轴向移动至其前端配置于模具1的型腔2的下端附近的位置。
接着，参照图3所示的时间图，说明使用这样的吹塑成型装置对预成型坯PF进行吹塑成型而形成瓶体的步骤。
首先，将除了口筒部PFb之外的部分被加热至适合吹塑成型的温度的预成型坯PF以口筒部PFb向上方突出的状态装在吹塑成型用的模具1中，并闭模。
接着，使喷嘴单元10下降，使保持部件11与模具1的上表面抵接而将预成型坯PF保持于模具1，形成图1所示的状态。这时，供给孔12d为被开关体14关闭的状态，拉伸杆50为其前端插入预成型坯PF内的状态。并且，循环路径CR的阀V1、V2、V3均为打开状态，液体L通过液体循环部23被调整为规定温度的同时在循环路径CR内循环。
接着，在使脱气机构部30进行了吸引动作的状态下打开阀V4，使脱气机构部30与吹嘴13、也就是与预成型坯PF的内部连通。由此，通过脱气机构部30吸出预成型坯PF内部的空气，从预成型坯PF的内部去除空气。由于预成型坯PF内配置有拉伸杆50，所以即便去除预成型坯PF内部的空气，预成型坯PF也会变形为贴在拉伸杆50的外周面，能够维持有底圆筒形的形状。
当通过压力传感器PS检测到充分去除了预成型坯PF内的空气时，接着使拉伸杆50向下方移动，通过拉伸杆50而在轴向(纵向)上拉伸预成型坯PF。这时，优选地，拉伸至预成型坯PF的下端与模具1的型腔2的下端面抵接。
需要注意的是，不限于在通过脱气机构部30去除了预成型坯PF内的空气之后进行拉伸杆50的拉伸，也可以边通过脱气机构部30吸出预成型坯PF内的空气的同时边进行拉伸杆50的拉伸，或者，还可以在通过脱气机构部30吸出预成型坯PF内的空气之前进行拉伸杆50的拉伸。
接着，使开关体14与轴体15一起向上方移动，打开供给孔12d，并关闭阀V1、V2、V3，使液体L沿着循环路径CR的循环停止，将通过加压液体供给部22加压后的液体L从供给孔12d经由吹嘴13供给至预成型坯PF的内部来进行吹塑。通过该吹塑工序，能够借助装填液体L而呈膨胀状拉伸预成型坯PF，形成吹塑成型为沿着模具1的型腔2的形状的瓶体。
这时，通过脱气机构部30从预成型坯PF的内部去除空气，空气不会卷进装填在预成型坯PF内的液体L中，因此，能够使装填在预成型坯PF内的液体L的内容量稳定，并且，能够防止从装填后的液体L产生气泡，提高由该吹塑成型装置制造的产品的品质。
需要注意的是，在该工序中，当像口筒部PFb因液体L的压力而扩径变形这样时，从设于保持部件11的通气孔11c导入加压气体，对围绕口筒部PFb的外周面的空间S进行加压，从而能够有效抑制这样的扩径变形。
接着，使开关体14与轴体15一起下降，关闭供给孔12d，使阀V1、V2、V3成为打开状态，再次使液体L沿循环路径CR循环，并且，使拉伸杆50向上方移动，使其与成型后的预成型坯PF、也就是瓶体分离。这时，由于拉伸杆50的分离，残留在供给孔12d中的液体L全部流入瓶体内，进而瓶体内的液面下降，从而能够将装填在瓶体内的液面的高度调整为在瓶体内部具有预定的液面上空间。需要说明的是，根据需要，还可以在拉伸杆50向上方移动之后进行倒吸工序等其它工序，对内容物M的装填量进一步进行微调。
接着，从脱气机构部30向将其连接于连接口12e的流路24供给闪空气进行喷吹，残留在该流路24内的液体L返回吹嘴13而进入瓶体内部。这样，从脱气机构部30向流路24内供给闪空气，使残留在该流路24内的液体L返回吹嘴13、也就是瓶体，由此能够抑制液体L的装填量偏差，并能防止从吹嘴13滴液而污染模具1。并且，由于从脱气机构部30供给闪空气，从而缓和由于拉伸杆50分离而产生的瓶体内的减压，因此，能够防止瓶体由于该减压而变形。需要注意的是，优选地，从脱气机构部30供给的闪空气的供给量设为拉伸杆50分离后瓶体内的压力成为大气压。
一旦结束以上工序，则从吹嘴13卸下瓶体的口筒部PFb，进而使模具1开模，取出装填有液体L的瓶体，用瓶盖密封口筒部PFb，完成产品。
毋庸置疑，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，可以进行各种变更。
例如，在上述实施方式中构成为使液体L在循环路径CR中循环，但不限定于此，只要是能够从加压液体供给部22通过吹嘴13向预成型坯PF内供给被加压的液体L的构成，也可以构成为不使液体L循环。
并且，在上述实施方式中，用拉伸杆50在轴向上拉伸预成型坯PF，但不限定于此，也可以构成为不具备拉伸杆50而仅借助装填液体L的压力来使预成型坯PF双轴拉伸。
进而，还可以采用在压力传感器PS与连接口12e之间设置电磁开关阀的构成。在这种情况下，能够减少残留在流路24内的液体L的量，能够更加容易地使该液体L返回吹嘴13。
进而，作为预成型坯PF，还可以使用具有主体部PFa和口筒部PFb，但不具备颈环PFc的形状的预成型坯。并且，预成型坯PF的材质并不限定于聚丙烯，例如还可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等其它树脂材料。而且，作为预成型坯PF，还可以使用重叠了包含聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的多种树脂材料的层叠结构的预成型坯。
符号说明
1模具
2型腔
10喷嘴单元
11保持部件
11a贯通孔
11b支撑凸缘片
11c通气孔
12供给筒部
12a导入口
12b排出口
12c密封面
12d供给孔
12e连接口
13吹嘴
13a凸缘部
14开关体
14a抵接面
15轴体
21加压装置
22加压液体供给部
23液体循环部
24流路
30脱气机构部
50拉伸杆
PF预成型坯
PFa主体部
PFb口筒部
PFc颈环
S空间
Fs供给通道
P1、P2配管
Fp加压流体
L液体
R1～R3配管
CR循环路径
V1～V4阀
PS压力传感器

Claims (3)

1.一种吹塑成型装置，具有：吹塑成型用的模具，有底筒状的预成型坯装在该模具中；吹嘴，与已装在该模具中的预成型坯的口筒部嵌合；以及加压液体供给部，向该吹嘴供给加压后的液体，所述吹塑成型装置经由所述吹嘴向所述预成型坯内装填液体，将该预成型坯成型为沿着所述模具的型腔的形状，所述吹塑成型装置的特征在于，包括：
与所述吹嘴连接的脱气机构部，
所述吹塑成型装置在通过所述脱气机构部吸出装在所述模具中的所述预成型坯内的空气之后，经由所述吹嘴向所述预成型坯内装填液体。
2.根据权利要求1所述的吹塑成型装置，其中，
所述脱气机构部具有向连接该脱气机构部与所述吹嘴的流路内供给闪空气而使该流路内的液体返回所述吹嘴的功能。
3.根据权利要求1或2所述的吹塑成型装置，其中，
所述吹塑成型装置具有拉伸杆，所述拉伸杆与所述吹嘴同轴地配置，并通过朝向所述模具的型腔内移动而在轴向上拉伸所述预成型坯。
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