CN105517776A - 塑料连接缝、具有连接缝的塑料瓶及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塑料连接缝(1)，用于至少两个塑料表面(2，3)的流体密封连接。所述塑料连接缝(1)在负载时具有强度，使其在承受以标准负载方向施加作用力的负载时增加接缝的连接强度。

Description

塑料连接缝、具有连接缝的塑料瓶及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种塑料连接缝，用于至少两个塑料工件区域的流体密封连接，优选气体密封连接，塑料工件区域至少个别部分以平坦的方式形成。此外，本发明涉及一种塑料模具，具体来说是一种空腔装置，尤其涉及具有至少一个塑料连接缝的一种瓶装置和/或罐装置。

本发明还涉及一种用于生产流体密封塑料连接缝，优选气体密封塑料连接缝和/或生产塑料模具的方法。此外，本发明涉及一种工具装置，用于生产塑料连接缝或具有塑料连接缝的塑料模具，或涉及一种工具装置，其用于实施生产塑料连接缝的方法或用于实施生产塑料模具的方法。

背景技术

塑料的使用正日益广泛，尤其是在日常生活的各个领域。在众多使用塑料的例子中，其中之一例在于使用塑料作为容器状的物体，例如塑料瓶或塑料罐。塑料瓶以及塑料罐通常是可关闭的容器，其具有一个相当大的空腔，用于装载商品，例如特别是液体(其中液体也可以是相当粘稠的物质，如蜂蜜、凝胶及这种类型的材料；显然，会装载于容器的所述商品也可以优选是可倾出的固体，例如颗粒或粉末，例如特别是吸湿性颗粒或粉末)。一般而言，在瓶和罐之间的区分是基于其容量，但是，也有一部分另外或是基于其形状。在多于大约5到10升容量的情况下，通常是罐，而在容量较低的情况下则往往称之为瓶。另外，有点呈立方体状的空心体，都被看作罐，而圆柱体相反趋向被识别为瓶。在实际中，分开罐和瓶的经常是流体。

化学品的塑料容器(还有家用化学制品，如洗涤剂、清洁剂及类似物)几十年来已经在很大程度上得到广泛使用，与此同时，食品包装的塑料容器的使用近年也有所增加，还尤其是液体，如饮料，例如特别是碳酸饮料等，其中高达约10巴的压力可在容器中产生。

不论预期用途是甚么，特定大小的塑料容器(还有其他容器)通常需要设有一种手柄，以使容器可更容易携带或使容器可更容易处理。虽然通过使用“盲孔”来实现手柄也是完全可行的(手柄开口因而不连续，但仍具有一种分隔壁，分隔两个相对的手柄凹部)，手柄开口通常需要是连续的(“打开”)。一般而言，这样的设计从审美角度来看被视为更有利。此外，手柄的实用价值一般会增加，因为这可以使右撇子以及左撇子，还有手掌大小不同的人更容易握持。

可能的话，进一步理想的是没有尖锐边缘和/或突出的边缘和接缝存在，特别是手柄的区域(即放置所述使用者的手掌或手指的区域)。这些边缘和接缝至少会对携带造成不适，甚至构成一定的损伤风险。

就这类手柄而言，可能的话，进一步理想的是手柄完全设计为空腔。这种方式可以提供较大的内部容量装载液体。因此可能的话，如果空腔区域在手柄的两个连接点上对瓶体打开(因而“向上”和“向下”)，这是特别有用的，这样，在所有使用条件和倾斜角下都不留有“死容量”使残留的液体量可以积存。

同时，可能的话，进一步的需求是物体在使用后都能够以一种特别良好和简单的方式回收。可能的话，此需求尤其可由单一材料构成的物体得以实现。不过，就由多种材料构成的所谓“多层坯”来说，良好的可回收性现时也得以实现，因为所选择的材料组合合适和所使用的不同材料互连。预计在未来几年，对于良好的可回收性的需求将会越来越重要。

显然，尽可能快速和高效地生产以及输送各容器应当是可行的。对于相对低价的产品而言，这尤为重要，例如饮料(特别是饮用水、矿泉水、汽水及类似物)或某些(家用)化学品(例如汽车挡风玻璃清洗系统的防冻剂)。

虽然现时某些塑料材料确实有相当可行和符合成本效益的方法实施手柄，其满足至少大部分前面所提到的需求，但在某些应用领域仍然有困难，例如食品业。PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的使用在某些应用领域特别有利(例如上述的食品业)，因为这种材料结合了不同的有利特性。例如，PET在食品业有利是由于它无味、比较稳定(因此也适合装载碳酸饮料等)以及有相对高的气密性(或通过合适的方法容易地进一步增加已有的气体扩散密封性；这是必要的，例如，以使包含在大气中的氧不能渗透到瓶中，改变该处食物的味道或导致存储在其中的食物变坏，或如果吸湿材料例如粉末及类似物装载于容器中时，防止水(蒸气)渗透)。此外，PET也是透明的，这被视为一个有利的特性，尤其是在食品业。此外，(家用)化学品以及化妆品(例如香水或沐浴添加剂)的包装(例如清洗剂及类似物)也是可以应用的领域(仅为举例，没有限定性)，其中，使用PET可以是有利的。

然而，使用PET的一个大问题是，如果要满足某些视觉的需求，在合理的努力下，两个PET部件分别不能彼此连接或只可以稳定性几乎不足的方式连接。即使两个PET区域可置于彼此之上和通过超声焊接彼此连接；在此创建宽度通常为1至2毫米的焊缝经常缺乏足够的机械稳定性，而且眼睛一般可以轻易将其视觉识别出，部分甚至是奶白色的(和不透明的)腹板。然而，如果两个PET区域要连接的区域要保持材料的“视觉不可区分性”或“透明度”，问题就会出现。这是因为PET的本质特征，由于PET呈现强烈的结晶倾向(部分是自结晶)。具体而言，在玻璃转变温度以上，早就造成高度结晶倾向(通常在分钟范围之内，部分甚至更短)。

现有已知技术中形成孔口或连续手柄的方法不能使用或几乎不能使用。根据现有方法，塑料容器的部分区域首先向内变形，密封件随后形成并通过模切除去由此产生的“多余”壁区域。之所以如此，是因为容器必须够紧和具有很高的密封机率，特别是在食品业或化妆品/医学业(为了有效预防污染所带来的的健康风险)。此外，容器在家庭领域往往处理得很随便(例如家用化学制品、食品、化妆品)，例如，因为购买时它们由袋装或背包带走，和/或因为它们偶尔也会跌落地上。塑料容器必须能承受这种负载而不导致其漏出。

为了解决这个问题，部分改进PET混合物也已被提出，其中接缝可以以一种改进的方式彼此连接。但是，这种改进PET材料的使用仍然未能够得到广泛使用，因为各塑料材料过于昂贵。

进一步的问题是运送仍未填充的空瓶到装瓶厂，尤其是在食品业(特别是装瓶厂)。运送(其在本质上是可行的)完全成形的瓶到装瓶厂填充实际上极为不经济。之所以如此，是因为在这里输送的是体积大但重量轻货品，导致相应不经济的运输(同样也适用于尚未被填充的瓶的存储)。

因此，所谓的PET坯(部分被称作PETlings或PET瓶坯)已经被广泛采用运送到装瓶厂。它们具有一个紧凑的形状。PET坯在独立的工厂制成，(通常)通过注射成型过程成为坯运送到装瓶厂。在这里，它们分别通过吹塑成型过程或拉伸吹塑成型过程变形成为瓶，准备填充。一般而言，容量因此增加至少10倍至20倍。藉此节省多大的运输夫或存储功夫，可以很容易理解。亦出于容量的原因，手柄只在装瓶厂成形或塑造。

因此，使用具有手柄的PET瓶时，也可以保持这种类型的物流运作(运送PET坯到装瓶厂就地吹塑成型或拉伸吹塑成型)。此外，特别理想的是，符合成本效益的大量可用的标准PET坯仍然可以使用。

一般而言，根据以上所述，迄今已提出的方法或装置分别具有至少一个，但大多数几个缺点。

EP1853416B1，EP2292401B1以及EP2103413B1公开描述了拉伸吹塑成型的塑料容器的各种生产方法，具有成型手柄的容器可以通过该些方法生产。因此，彼此相对布置的两个可移式模具在拉伸吹塑模中被采用。这些可移式模具朝向彼此移动(其中EP2103413B1额外提出它们在朝向彼此移动之前首先互相移离，以便形成一种在两侧突出的鱼眼；可能的话，制成的塑料模具的壁厚通过此会变得均相)，以使塑料容器的两个壁区域藉由在相应温度下施加压力而彼此连接(优选加热的模具)。对于成型手柄不连续的情况，就是说彼此连接的壁留在制成的瓶内(形成手柄凹部，而不是“真实”的手柄)，这样的做法一般是有利的。这种形成的“双壁”的一部分可以是模切。这已经表示在手柄凹部接缝处不能用其中提出的方法实现足够的流体密封，特别如果部分双壁是模切的话。另一个缺点是如果冲压出各个壁，会造成大多尖锐的边缘，所造成的锐边至少导致所产生的瓶携带上的不适。(特别是如果装满的瓶相对较重；以一个2升瓶为例，可以预料其重量超过2公斤)。某程度上，这种尖锐的边缘也可构成损伤风险，这显然是不想见到的情况。

公开号US2011/0064899A1，WO2005/042230A1，US2005/0163952A1，US2004/0108627A1，WO01/12515A1，EP0805012A1或WO96/33063A1选择了不同的方法。然而，在这些方法的用例中，使用特定的PET瓶坯是必要的。但是，生产这样的PET瓶坯相当大规模。此外，由此增加的坯容量使得其运输更困难。另一个问题是PET瓶坯必须以一个正确的角位置插入吹塑成型机。这表示需要付出额外的精力。此外，在大多数方法或装置中，所述的例子不可能实现空心手柄，因此具有相应的缺点。WO2005/042230A1或其中所述的装置是目前最先进的。以此方法(使用特定的坯)可生产一个具有空心手柄的瓶，其中，根据一个特殊的实施例，也可以在两个连接点以流体密封的方式连接所述瓶体。然而，所述方法的缺点不仅是需要使用特定的PET瓶坯，还特别在于高度复杂的机器，其运作相当长的一段时间，购买昂贵和需要经常维修保养。

最后，欧洲专利说明书EP1763427B1也描述了具有成型手柄的塑料容器以及其生产方法。根据其中描述的方法，可以使用一个以圆柱形形成的标准PET坯来形成瓶。一种“短粗手柄”由此形成。其中所述的瓶或所述的生产方法的明显缺点，是手柄仅在一侧上连接瓶体，并因此仅在一侧上与瓶的空腔流体连接。许多人也认为所生产的瓶形美观效果并不令人满意。此外，手柄仅具有有限的稳定性。另一个问题是，在使用所述的瓶时，残留的液体量可保留在瓶内，这亦是不想看到的情况。

因此，人们依然需要比现有技术中公知的塑料连接缝更为有所改进的塑料连接缝、比现有技术中公知的塑料模具较为有所改进的塑料模具、比现有技术中公知的塑料连接缝或塑料模具的生产方法较为有所改进的塑料连接缝或塑料模具的生产方法，以及比现有技术中公知的工具装置较为有所改进的工具装置，用于生产塑料连接缝、塑料模具或用于实施生产塑料连接缝或塑料模具的方法。

在此提出的塑料连接缝、塑料模具、方法以及工具装置能实现上述目的。

发明内容

所提出的是实现一种塑料连接缝，用于至少两个塑料工件区域的流体密封连接，优选气体密封连接，其至少个别部分以平坦的方式形成，通过这种方式，塑料连接缝至少部分地实施为在负载下具有强度的塑料连接缝，使其至少承受以标准负载方向施加作用力的负载时，其连接强度增加。优选地，具有强度的塑料连接缝的至少一部分位于塑料工件区域中的至少一个，其以平坦的方式形成。流体尤其可以理解为一种包含粘度大体上是任意的液体，具体来说是似水的液体或水。原则上，该流体也可以是任意类型的流体/液体，例如像是化学品、清洁剂又或是食品(果汁、碳酸饮料、水、牛奶、奶昔、蜂蜜)等。然而，优选地，连接不仅以流体密封的方式实施，也以气体密封的方式实现。一方面，气体溢出(例如像是从含有二氧化碳的饮料溢出的二氧化碳)可因而避免，另一方面可防止气体的渗透(例如特别是大气中氧气的渗透，就吸湿性物质而言，其可导致氧化、味道腐坏和/或食物变质又或是水分的破坏，其也可通过例如粉末的结块，导致各物质的改变；对于后一种情况，可以将其看作是速溶饮料粉等)。“密封性”(即“气密性”)可具体地理解为一种适于各预期目的的密封度。例如，利用塑料材料永远不能(完全地)防止气体扩散。因此，如果塑料连接缝具有密封性，其大约相当于塑料材料本身的密封性，这也是完全足够的。此外，气密性相对于某些气体也是无关或不需要的。对于这种情况，氦密封性或氢密封性在此仅用作例子描述以作参考。例如氦密封性通常与食品无关，因为氦气是惰性气体。另外，氦作为保护气体用作形成保护气体氛围通常过于昂贵(氮气一般在这里使用；因此，塑料材料和/或塑料连接缝是氮密封的)。此外，氢(氦在这方面一样)也不存在于食品中相关部分，其也只有很少分量被包含在自然大气中。要彼此连接的塑料工件区域可以是(最初)各自独立的不同工件区域(例如连接两个或多个部分到全个工件，例如连接两个半壳以形成容器等)或相同工件的不同(端)的区域(例如板的圆柱形接合，以形成容器，或内开口的形成，例如尤其是用于实施通过吹塑成型过程或拉伸吹塑成型过程由标准PET瓶坯形成的手柄)。具体来说，塑料应理解为任意的聚合物，例如，仅作为例子，PET(聚对苯二甲酸酯)聚烯烃、PS(聚苯乙烯)、PVD(聚氯乙烯)、PLA(聚乳酸)、PP(聚丙烯)等。连接缝可以理解为一种有和/或没有使用附加连接装置(粘合剂)或粘合促进剂等的大致任意连接。在这种情况下，(部分)熔合过程、焊接过程、超声焊接过程、(热)粘附过程等(还有两种或以上过程的组合，如适用)应仅仅理解为示例。塑料连接缝的标准负载方向根据各个预期用途测定。一般而言，标准负载是张力下的负载(或具有以张力方向施加作用力的至少一个分矢量)。但是，根据本文所提出的塑料连接缝的具体实施例，相对于标准连接缝(例如是对接缝、重迭的连接等)，此负载不会致使负载要牢固粘合(焊接过程)或在接缝区域中产生粘合材料，但颇为相反地，负载会使连接(机械)稳定化。例如，使其得以实现的方法是使塑料连接缝的至少部分区域(表面)因应标准负载方向的负载按压在彼此之上/在张力作用下收缩。这种具有强度的效果不需要在塑料连接缝的(基本上)整个长度延伸。具有强度的接缝部分可以相当充分地以固定的间隔配置，同时在间隔之间配置现有技术的(正常)连接缝。然而，优选的是，塑料连接缝尽可能大部分形成为具有强度的塑料连接缝，因为连接缝的稳定性和密封性可以由此增加。一般而言，所提出的塑料连接缝实施例的塑料工件区域需要一定的固有稳定性或刚性。然而，这种情况更多时出现在标准塑料材料(具体来说是PET的情况)。特别必须指出的是，如果塑料连接缝必须承担更大的力，该塑料工件区域也必须有一个相应的厚度，以便能够承受相应的负载(例如塑料瓶或塑料罐的壁厚)。为完整起见，必须提及的是，在大多数例子中，就非标准方向的负载而言，所提出的塑料连接缝具有与普通塑料连接缝类似的强度特征。然而，由于负载以非标准方向出现相当罕见和/或其作用力通常较低，相对于已知的塑料连接缝，某一“较弱实施例”也可以接受。附带地，还可以为塑料连接缝提供不同的标准负载方向，以便作为替代方案和额外地在多个方向实现一种具有强度的效果(大体上达到所有方向的程度，这是切合实际地可以预期的)。进一步指出的是，具有稳定性的塑料连接缝其“具有稳定”的效果通常与以下事实相关联，就是塑料连接缝“具有密封”的效果也因相应的负载而产生。除了术语“具有强度”或“具有强度的塑料连接缝”或作为其替代，也可使用术语“具有密封”或“具有密封的塑料连接缝”。

具有强度的塑料连接缝尤其至少部分地和/或至少个别部分形成为至少一个塑料工件区域的后接合装置。(附带地，这个定义可用作上述定义的替换和/或其附加定义，以定义本发明的本质)。例如，根据这样的实施例，后接合装置可以实现为一种钩装置(具体而言，还提供一定的纵向延伸)，如U形、V形和/或塑料工件区域的“内卷”弯曲(具体是边缘等区域)等。具有强度的效果可以特别简单的方式以及一种可轻松地从程序方面来实现的方式形成。

此外，所述塑料连接缝在多个负载方向增加了连接强度，并具体地使其多个塑料工件区域，具体来说是两个塑料工件区域，至少部分地和/或至少个别部分具有一个后接合装置。通过这样的实施例，塑料连接缝变得万用。具体而言，“非一般负载方向”也可以由此涵盖(例如以袋装运输和/或使用塑料瓶时翻倒或瓶跌落时，一个瓶区域的压缩(在个别部分发生))，藉此可带来相应使用上的便利。在这种情况下，后接合装置变得特别有用，其中后接合产生角度大于180°，具体是大于210°，240°，270°，300°，330°或360°。这样的实施例具体可以通过一种“卷动”来实现，具体是塑料连接缝个别部分的“卷起”。特别必须指出的是，塑料连接缝实施例中具有强度的塑料连接缝也常常产生一定的塑料连接缝位移稳定性，例如，具体来说是抗横向位移稳定性。因此，塑料连接缝的抗压强度可增加(例如以表面对表面接触的形式)。

如果塑料连接缝沿较大的长度，尤其是基本上沿其整个长度的方式，实施为具有强度的塑料连接缝，这是有利的。在这种情况下，可以实现强度特别高的塑料连接缝。同时，特别大、外观统一的布置也是可能的。最后，尖锐边缘或突出也可以避免，例如是通过不同接缝区域之间的过渡。如果塑料连接缝某些长度部分不实施为具有强度的塑料连接缝，其仍然可以是有利的。如适用，这有利于折弯区域、狭窄的曲线半径、不同工件区域之间的过渡区域等等。一般而言，如果塑料连接缝长度的至少25％，50％，60％，70％，80％，90％，95％，96％，97％，98％或99％实施为具有强度的塑料连接缝，将是很有用的。可由此分别涉及全个工件或一个“塑料连接缝单元”(例如为实施一个孔口或手柄而设的塑料连接缝)，而其它塑料连接缝区域则“被排除在外”，如适用。

此外，所提出的是提供至少一个额外的流体密封装置，以塑料连接缝为例，其至少在某些部分上提供。这尤其可以是牢固黏接的接缝、焊缝、粘合接缝和/或可通过主动连接而硬化的粘合接缝。焊接过程可通过如超声焊接过程、摩擦焊接过程等进行。“可通过主动连接而硬化的粘合接缝”可以理解为一种粘合剂，其在(紫外线)灯的影响下(快速)硬化。如适用，甚至可预想粘合剂受到(紫外线)手电筒刺激后(基本上)硬化。此外，任意的粘合剂可以用作粘合剂，例如是单组分粘合剂、可以由温度硬化的粘合剂(如适用，塑料材料的上升温度在吹塑成型过程或拉伸吹塑成型过程中变得有利)或是双组分粘合剂。在这种情况下，不仅只有在实施具有强度的实际塑料连接缝后才可以将粘合剂施加到具有强度的塑料连接缝的区域。附加地或在替代方案中，应用粘合剂的方式可以是将要彼此连接的塑料工件区域中的至少一个(部分地)以涂层实施，其可在实施具有强度的塑料连接缝前进行。“粘合效果起作用”或粘合剂的硬化可在形成具有强度的塑料连接缝后发生，例如通过紫外线照射或是通过热的影响等。特别必须指出的是，该流体密封装置的主要目的是造成密封效果。相反，塑料连接缝的机械强度(至少塑料连接缝的大部分强度)通过将塑料连接缝形成为具有强度的塑料连接缝来实现。这就是可以使用相对简单、符合成本效益和快速硬化的材料的原因。如果需要一定的时间才完全硬化，也不是不利的。该流体密封装置具体可支撑或引起流体密封连接和/或气体密封连接。

进一步提出的是所述至少一个额外的流体密封装置至少在个别部分非对称地、在中间和/或在边缘侧上配置。流体密封装置的位置安排因此具体指塑料连接缝的接触区域。边缘侧上的应用(例如边缘区域中的应用)可在程序上特别轻松地进行，因为这样的区域通常可特别轻松地接触得到。术语“在边缘侧上”(还有非对称地和在中间)因此可以指不同的“参考系统”，例如，具体是具有强度的制成的塑料连接缝的“参考系统”。(因此，例如，U形轮廓或卷起的轮廓)。

第一测试显示，如果至少一个塑料工件区域至少个别部分具有短结晶半衰期的塑料材料和/或PET材料或基本上由这种塑料材料做成，这是有利的。在这种情况下，塑料连接缝的特殊特征可证明是特别有效的。特别必须指出的是，迄今为止，以经济上合理的努力和/或具有足够稳定性和密封性特征的PET材料实现塑料连接缝是不可能或几乎不可能的。换言之，当使用短结晶半衰期的材料或PET材料时，往往就能(以一种有效的方式)形成机械稳定和/或流体密封的塑料连接缝。

进一步提出的是一种塑料模具，其具有至少一种根据前述说明的塑料连接缝。塑料模具可以具有相同的特征和优点(至少相类似)，其已在塑料连接缝的内容中描述过。塑料模具相应的进一步改进也是可能的(至少相类似)。塑料模具尤其可以是一种空腔装置和/或容器装置，具体来说是一种瓶装置和/或罐装置。这种塑料模具在工业以及家庭环境中使用。特别是在家庭环境中，其不仅可用于化学品(例如清洁剂)，还经常用于食品(水、碳酸饮料及其他饮料，如适用，还有固体如面粉、米、早餐谷类食品、粉末(尤其是饮料粉末，例如速溶饮料粉、速溶茶、速溶热巧克力)等等)以及化妆品(例如香水、洗发水、沐浴添加剂)或医疗产品。

如果塑料模具至少部分地和/或个别部分是吹塑成型的塑料体，这是有利的。“吹塑成型”还包括吹塑成型过程的进一延伸变化，例如具体是拉伸吹塑成型、挤出吹塑成型及拉伸挤出吹塑成型。此构成了这种塑料模具的标准生产方法。相应的实施例因此能大大提高本发明的接受度。特别是生产链的一部分可以以“替代型解决方案”的形式交换而无需调整生产链的其它部分。

在这种情况下，如果塑料模具由优选的注射成型和/或挤压坯料制成，尤其是标准瓶坯，是特别有用的。塑料模具的接受度藉此可再次提高。一种“铸坯”具体指注塑成型瓶坯。

特别提出的是塑料模具具有至少一个孔口装置，具体而言，其用于实施优选的空心手柄装置。塑料模具可以通过这样的手柄装置来处理得更好。这可以方便使用以及(填充的)塑料模具的运输。尤其是在容量较大的情况下(例如起始于大约2升或2公斤，这可以是有利的。如果手柄装置要设计为空心，塑料模具的这个区域也可以用来装载填充材料，例如液体等。藉此可节省容量(存储空间、运输量)。从审美角度来看，这样的实施例进一步地常常被视为特别有利。然而，孔口也可以是为了用于其它目的而提供，例如，还用于设计目的等，以提供一个设计特别令人难忘的塑料模具。塑料模具改进的紧固(例如插入杆或类似物)也是可预想的。

进一步提出的是用于生产上述类型的流体密封塑料连接缝，优选气体密封塑料连接缝和/或用于生产上述类型的塑料模具的方法，其包括以下步骤：

-布置至少两个准备彼此连接和彼此相邻的塑料工件区域，

-使至少一个塑料工件区域的至少一部分区域变形，以这种方式在至少个别部分产生具有强度的塑料连接缝。已于上面描述的特征和优点也至少以类似的方式在此适用。前述方法也可至少相类似地进一步改进。例如，也可以把将要彼此连接的塑料工件区域置于彼此之上、端到端布置(优选具有一定的重迭区域)、在正面布置而具有至少一个弯曲或折弯端折弯区域等等方式来进行布置。基于逻辑原因，可能存在的重迭区域的大小因此被选定使各个重迭区域得到广泛运用或基本上充分利用，以实施具有强度的塑料连接缝，而且对于至少一个塑料工件区域来说，重迭不会再在该区域外发生(或塑料材料不再存在于这些区域)。在这样的情况下，该塑料材料可以最佳的方式使用而不需连同不必要的材料一起使用。

就所提出的方法而言，如果要彼此连接的至少两个塑料工件区域至少在个别部分被布置成至少部分地位于彼此之上和/或其边缘侧上的边缘至少基本上朝向彼此，便尤其变得有用。以这种方式实施方法可以以特别简单的程序来处理。因此，用来实施这种方法的工具也可以以一个比较简单的方式实施。要彼此连接的两个塑料工件区域彼此相对或其边缘侧上的边缘彼此相对的定向，可以由彼此相对的各区域的相应定位来实现。然而，最初的“粗略定向”是可能的，其中，彼此相对的各部分的“精确定向”随后被实现，例如通过切削过程、修整过程、模切过程等等。

实施的方法可使得用于实施至少一具有强度的塑料连接缝的至少两个塑料工件区域至少在个别部分产生变形。一方面，塑料连接缝的稳定性通常可以由两个塑料工件区域的变形增加和/或塑料连接缝具有强度的效果可以在多个方向实现。但是，同样也可能有一种情况是，通过这样的实施例，变形过程可以特别简单的方式来设计(以及所使用的工具可以因此以相应简单的方式来设计)。具体而言，各个塑料工件区域可“被置于彼此之上构成两层”和随后作为一整单元变形如折弯、卷起或弯下等等。

进一步提出的是方法的实施使至少一个塑料工件区域，通过至少部分地使用吹塑成型过程的变形过程和/或通过改变至少一个工具装置的至少部分区域的变形过程而变形。从程序方面而言，这种方法已被证明是特别有用的，其原理在现有技术中是公知的。例如，具体而言，可以使用可机械移动的模具，如在EP2103413B1、EP2292401B1或EP1853416B1中所描述。

具体来说，方法的实施使至少一个塑料工件区域经过修整过程。此修整过程可在实施具有强度的塑料连接缝之前进行(这是优选的)，以便消除不需要甚至可能阻碍后续变形过程的突起材料，而且也只在实施具有强度的塑料连接缝后(例如用于模切一种形成的隔壁)，以便由此在容器体(或其它工件体)实现孔口。

最后所提出的是工具装置，用于生产上述类型的塑料连接缝和/或用于生产上述类型的塑料模具和/或用于实施上述类型的方法，其具有至少一个塑料工件区域弯曲装置。通过这样的塑料工件区域弯曲装置，可以简单的方式来实现具有强度的塑料连接缝，具体而言，其形成为后接合装置。例如，塑料工件区域弯曲装置可实现为一种“U形凹槽”(具有圆形底部)，其位置平行于要彼此连接的塑料工件区域的平面，和/或平行于要彼此连接的塑料工件区域的边缘方向。例如，移动可以以横向可移置模的形式来进行。模可以是不可移动的(空腔)形状的一部分。如果该工具装置，尤其是其至少一部分，例如具体是塑料工件区域弯曲装置，被加热，这是有利的，以便由此使塑料材料留在最佳温度范围(具体而言，通过冷却降温过程可以有效地避免刚性增加)。

具体而言，至少一个塑料工件区域弯曲装置可以以可移动的方式设置，具体以便相对工具装置的其它部分区域移动。要变形的部件的变形过程可以藉此以特别简单的方式来实现，不必影响到要制造的工件的其他部件。具体是工具装置的各个部件也可以实现额外的目的(例如是切削过程)。工具装置的各个部件具体可形成为一种可移式模具或类似物。

如果修整装置的工具装置优选与至少一个塑料工件区域弯曲装置形成一个整体，这是特别有利的。各个要彼此连接的塑料工件区因此可在彼此连接之前以特别有利的方式来制成。一般而言，所得塑料连接缝的强度和/或密封性会特别高，尤其可大大减少可能的泄出。

最后所提出的是为工具装置提供至少一个粘合剂施加装置。借助于粘合剂，所得塑料连接缝的强度一方面可提高，另一方面各塑料连接缝的密封性(具体是流体密封性和/或气体密封性)也可额外或替代地提高。这有利于许多应用领域，甚或是(基本上)不可或缺的。粘合剂因此可在各个塑料工件区域定位在彼此相对前、在“准备”要彼此连接的各表面积以实施塑料连接缝期间，或实施具有强度的塑料连接缝后应用。

本发明进一步的细节，特别是所提出的装置和所提出的方法的示范性实施例，将通过下面结合附图进行描述。

附图说明

图1示出自强化塑料连接缝的不同实施例，其各自显示为一截面图；

图2示出了通过拉伸吹塑成型过程为PET坯的PET瓶实施手柄凹部的一个可行方法，其采用连续的、示意性的立体图来显现；

图3示出了对PET瓶实施手柄开口的方法，其采用PET瓶的手柄区域连续的、示意性的立体的截面图来显现；

图4示出了实施自强化塑料接缝的方法以及适合于实施该方法的工具，其采用塑料瓶接缝区域连续的、示意性的立体截面图来显现。

具体实施方式

图1示出自强化塑料连接缝(具有强度的塑料连接缝)的不同实施例，其各自显示为截面图。

图1的示意图主要解释塑料连接缝1的机械稳定性。换言之，其涉及塑料连接缝1因应不同方向的负载具有强度/自强化的特征。为阐明事实，各塑料连接缝1的两个塑料板2，3之间因此绘制有间隙。显然，这将产生一个结果，就是各塑料连接缝1通常不会是液体密封、流体密封和/或气体密封的。然而实际上，位于彼此之上的两个塑料板2，3的表面积在一定程度上深深地互相压紧，构成(最初的)液体密性、流体密封或气体密封(除了永远都无法完全避免的某程度上的泄出)。密封性还可以通过额外的密封材料15(图1g所示)增加，这将在下面进行更为详细的说明。

图1a示出塑料连接缝1a的第一个可行的示范性实施例。就塑料连接缝1a而言，两个塑料板2，3在接缝区域4a彼此连接。在根据图1a的示范性实施例的情况下，图中右方的塑料板3设有一个钩状折弯5。图中左方塑料板2的端部区域也有一个折弯7，其端部设有弯头6，以U形的方式设计，并包围右方塑料板3的钩状折弯5以及在右方塑料板3的钩状折弯5后面接合。

从图1a可以很容易地看到，塑料连接缝1a可以承受某程度上的张力以及压力，两个塑料板2，3无需(固定地)彼此粘附。之所以如此，是因为塑料板2，3的前侧8因应压力方向的负载互相抵靠，无法进一步移动。压力下承载能力的大小因此特别取决于前侧8的大小以及塑料板2，3的的厚度。例如，如果前侧8设计为相对地小，不太大的压力负载已经可以导致两个前侧8相互“横向滑移”。这尤其适用于现实中，因为现实中各壁的“弯曲区域”具有一定的“旋圆区域”。另一方面，如果塑料板2，3沿拉力的方向分开，U形后接合区域6和钩状折弯5的组合导致两个塑料板23的锁定，这种方式防止进一步的拉力移动。

术语“塑料板”应从广义上理解。使用术语“板”是要阐明其为一个组件，其具有相当大的延伸面和与之相反，相对较小的厚度。使用术语“板”(例如与“箔”相比)是要另外指出，各塑料板2，3必须具有一定的固有刚性和/或强度(还特别是因应压力负载的强度)。各自的刚度/强度因此取决于各个预期用途。

图1b示出塑料连接缝1b另一可行的示范性实施例。眼前的塑料连接焊缝1b与图1a所示的塑料连接缝1a非常类似。但与其不同的是，就图右方的塑料板3而言，可以在折弯5区域额外看到纵向设置的褶9。褶9因此可实现多个通常是有利的特征。一方面，因应张力(还有压力)的负载，一定的“弹性弹簧效果”可在此实现。这可证明是特别有效的，例如，因为其因此可使塑料连接缝1b顶部区域10中两个塑料板2，3的直接焊接不需要(完全地)承担可能在一段短时间内出现的负载。例如，如果瓶跌落或被胡乱放在架子上，可以产生这种在一段短时间内出现的负载。一般而言，通过褶9所得的“弹性效果”是特别有利的，因为塑料板2，3之间的直接连接一般比较脆弱。显然，塑料板2，3的其它表面也可以同时或在替代方案中直接彼此连接，不仅仅是塑料连接缝1b顶部区域10的表面。

褶9的另一个优点是，U形弯头6的自由端具有“直接支撑表面”，其作为褶9的肩。塑料连接缝1b的机械稳定性因此可在张力下增加，特别是在负载时。

褶9的另一个优点与生产相关。这是因为褶9使右方塑料板3的钩状折弯5区域可能存在的“过长”能够由褶9以一种有利的方式“装载”。例如，因此，两个塑料板2，3的两个折弯区域6，7可以通过同一切割工具修整而仍然以简单的方式实现自锁连接缝1b。这将参照图4在下面进行更为详细的说明。

图1c示出塑料连接缝1c进一步的修改。在图1a和1b所示的塑料连接缝1a，1b的进一步改进中，图1c所示的连接缝1c不仅在顶部区域10的左板2设有U形弯头6，也在右板3的连接缝1c设有U形弯头6。两个U形弯头6因此就形状形成彼此互补。在塑料连接缝1c这种实施例的情况下的一大优点是，塑料板2，3两个表面之间的一个大、平坦的接触存在于顶部区域10。一般而言，连接缝1c的密封性可藉此增加，如适用，还有塑料连接缝1c的(机械)强度也可藉此增加。由于右方塑料板3的U形弯曲区域装载折迭区域5的一定长度，褶9一般小于图1b中所示的塑料连接缝1b中的褶9。

根据在手的尺寸，褶9也可完全放弃，因而造成如图1d所示的塑料连接缝1d的示范性实施例。

塑料连接缝1e的另一有利实施例可产生，如果两个挡块区域11，12进一步彼此相对旋转，以造成一种卷起。一方面，两个塑料板2，3在接缝区域4e的表面接触面积可藉此增加，其对于塑料连接缝1e的密封性以及(机械)强度可带来相应的优点。然而，进一步的优点是，可就不同方向对塑料连接缝1e施加的力产生进一步的机械稳定性。具体而言，图1e所示的塑料连接缝对剪切力也相对不敏感。一般而言，这是相应有利的。

塑料连接缝1f的另一例子如图1f所示。在这种情况中，“右方的”塑料板3是连续的，而“左方的”塑料板2在接缝区域4f结尾。正如从图1f中可以看出，“右方的”塑料板3一个鼻状突起13由在接缝区域4f中的塑料板3的变形所形成(连续构成的)。此鼻状变形13用作左塑料板2的挡块区域11的“支撑点”。例如，特别长的密封长度可以以这种方式实现(其中，例如，塑料板2，3的双层14同样可以通过焊接过程(例如摩擦焊接)、预热模具等连接)。例如，双层区域14由此可具有大体上任意的长度，其可在1厘米或更大的范围内。双层区域14的另一优点是，区域的机械稳定性可藉此再次增加，这可代表另一优点，特别是对于手柄区域。实际接缝区域4f也可移出一个对于使用者而言“不适的区域”，为的是使所得塑料瓶的携带可设计得更舒适。

图1g示出塑料连接缝1g进一步的修改。在这里所示的示范性实施例中，接缝区域4g被设计成与图1e所示的塑料连接缝1e的接缝区域4f基本上相同。但不同的是，额外的粘合剂15横向地施加到接缝区域4g的区域。这种粘合剂15例如可以是一种快速硬化的粘合剂，和/或一种可通过主动连接而硬化的粘合剂15，其在外部“刺激”的影响下硬化。这种情况的一个例子是紫外线硬化型粘接剂，其可通过如紫外线灯(引发)(例如，1秒的曝光时间，因应灯的相应强度)或是在紫外线手电筒的影响下硬化。显然，粘合剂15还可与塑料连接缝1的所有其他示出的变型(以及进一步的修改，在此未明确示出)结合提供。

图1h示出塑料连接缝1h进一步的修改。类似于图1g所示的示范性实施例，粘合材料在此也用于实现连接缝1h的额外密封性和强度。然而，粘合剂是以粘合层36的形式提供，其在实施左塑料板2的挡块区域11的实际接缝区域4h之前已经施加。实施接缝区域4h后，两个塑料板2，3的相应区域通过使用粘合层36作为“中间层”而放置在彼此的顶部。通过施加外部“刺激”(例如类似于图1h的示范性实施例，借着紫外线灯的方法；但其他能量输入，例如热输入等，特别是利用红外灯，也是可能的)，粘合层36被“激活”的同时也优选被(基本上)硬化。

图2示出一个方法，其为本身已知用于生产具有手柄凹部17的PET瓶16的方法。例如，此方法在EP2103413B1中已被描述。PET瓶16的手柄凹部17是非连续的手柄凹部17，也就是说，瓶壁19在手柄凹部17的区域是连续的，致使双层壁18在手柄凹部17的区域产生。图2最右边所示的PET瓶16是一种合适的“开始瓶”，用于在某程度上实施真正、连续的手柄凹部，这将会在下面作更详细的说明。

但同时还要指出的是，显然，其他PET瓶(还有不同塑料材料的瓶)可以用作实施手柄凹部的起点。又，图2所示的PET瓶16可以其他方式做成。

图2中，PET瓶16由标准PET瓶坯20以多个方法步骤通过拉伸吹塑成型过程形成，其在图2示意性地示出。因此图2示出连续的生产步骤(沿着时间轴t)。最后两个部分的图2e和图2f进一步提供手柄凹部17截面图。PET瓶坯20是一种常见的、商用的、基本上旋转对称的PET瓶坯，其也特别不具任何实施手柄凹部的“预备措施”，例如是整体模制的塑料突起和/或仅在周壁局部区域的塑料增厚。

PET瓶坯20最初被预热至热塑温度(就PET而言，一般在95°的范围内，高于玻璃化转变温度摄氏几度)和由拉伸销21进行拉伸，拉伸销21插入PET瓶坯20的螺旋盖开口22(然后插入塑料瓶16)。压缩空气随后吹入PET瓶坯20(图2c)-通过螺旋盖开口22-使得所述的PET瓶坯膨胀。此膨胀在吹瓶模24中进行，使塑料壁19被推向吹瓶模24壁，从而形成要制造的PET瓶16的瓶形。

在这里所示的示范性实施例中，手柄凹部17最初通过实施“鱼眼”23来作好准备，其从瓶体向外突出。预膨胀(和在这区域的塑料壁19的相应变薄)藉此实现。生产方面，这可以通过可移动的模具来实现(参见EP2103413B1，其中已被提出)。此后，方法步骤2d和2e仍然缩回的模具朝向彼此移动，使手柄凹部17形成。(预热的)模具还以一定的力紧贴彼此，使双层壁18的两个塑料壁19以牢固结合的方式相应地彼此连接。

图3和4示出了一个可能的方法以及用于实施该方法的工具的示范性实施例，其以多个示出连续出现情况的视图示出。图4因此以不同的方法步骤以截面示意图示出塑料连接缝1(将要形成的)接缝区域4的截面图。例如，图4示出的区域对应和图2f相同的手柄凹部17的部分区域。用来制造“仍在生产”的PET瓶的工具部件，可进一步在图4截面示意图中看出。图3示出了各生产阶段。

图3以及图4还描出了中心线32。由此产生的塑料瓶16沿着此平面大致镜面对称。

“鱼眼结构”也可在图2d和2e中看到，其在图3a和4a被选用为实施设有连续开口的手柄的起点。如前所述，显然，不同的起始配置也可被选用。必要时，生产流程和/或工具的某些适配在这种情况下是需要实行的。

要制造的瓶的塑料壁19可在图3a和4a手柄凹部17的区域中看到。吹瓶模基体24限定了PET瓶(大体)的形状。凹模25、砧模26、压力模27以及结合轧制/切割模28位于外部，界定鱼眼23所推入的相应空腔。

在下一步骤中，凹模25以及砧模26与相应的压力模27朝向彼此移动。两个鱼眼23的壁区域19朝向彼此移动，最终停靠于彼此之上。但是，两个塑料腹板的双层区域并非呈一直线的(呈一直线的双层区域是图2f所示的双层壁区域18)。相反，两个凹模25的闭合动作与砧模26和压力模27的闭合动作互相错开，在轧制/切割模28的区域造成一个“倾斜”的双层区域31。这对于取得一个适当长度的挡块区域11，12(图1)是有用的，这将会在下面作更详细的说明。

在下一个方法步骤中，根据图3c和4c，轧制/切割模28被推向前。因此，刀片30沿刀片缘切断双层壁31。长短适当的挡块11，12藉此在塑料连接缝1的接缝区域4形成。此外，两个挡块11，12压在彼此的顶部，从而使塑料瓶16的两个壁区域19在这个区域初次深深牢固连接。为了在两个挡块11，12之间实现足够的(流体)密封，模具优选置于图3c和4c中的所示位置一段时间。

结合轧制/切割模28随后(图3d和4d)再次缩回。形成图3b和4d看得到的结构，但是，其中，双层壁区域31不再是连续的，反而形成两个挡块11，12彼此连接的双壁区域31以及壁件35，壁件35从双壁区域31被切断并且被定位夹在两个凹模25之间。壁件35是废件，可循环使用，例如通过熔化等，造成新型PET瓶坯。在下一步骤中，两个凹模25相对吹瓶模基体24以一个整体沿箭头的方向(图4e向左面)，向轧制/切割模28的方向位移。根据不同模具的设计，这造成腔室33，其“以椭圆形方式”形成，彼此连接的两个挡块11，12被完全装载其中。轧制/切割模28和(右)凹模25之间有间隙34，其以扩大的尺寸在图4e中示出，但通常，间隙34基本上是闭合的(彼此相对的模具25，28两个面的接触)，或至少薄到挡块11，12不能进入所述间隙。

在最后的生产步骤中，两个凹模以及轧制/切割模28以一个整体移向右(朝向砧模26)。两个挡块11，12所在的腔室33因此缩短。轧制/切割模28轧辊区域29的设计使挡块11，12的端部弯曲并且因为各模具25，28继续移动进一步“卷起”。最后，示于图3g和4g的位置形成，其中，以塑料连接缝1的形成作为结束(在本文示出的示范性实施例中，这基本上相当于图1e所示的塑料连接缝1e的示范性实施例)。然而，偏离于此是可能的，没有任何问题。

最后，整个模具(吹瓶模基体24、凹模25、砧模26、压力模27、滚制/切割模具28)打开，制成的PET瓶16被顶出。

然而，施加紫外线硬化性粘合剂15也是可行的，例如在塑料连接缝1区域的一侧上，从而由此实现塑料连接缝1增加的流体密封性(见图1g所示的示范性实施例)。应用紫外线硬化性粘合剂15(或其它粘合剂)的方式优选是塑料瓶16仍被定位夹在模具(例如通过缩回压力模27、轧制/切割模28，如适用，还有左压力模25和/或右压力模25)。要施加的粘合剂可藉此以较简单的方式应用。所述粘合剂随后可通过在短时间内暴露于紫外线光照(例如紫外线手电筒)下而(充分)硬化。PET瓶16随后由工具被顶出并可被填充(如适用，在一段等待时间后)。

Claims (20)

1.一种塑料连接缝(1)，其用于至少两个塑料工件区域(2，3)的流体密封连接，优选气体密封连接，其至少在个别区域以平坦的方式形成，其特征在于：塑料连接缝(1)至少在其某些部分实施为在负载下具有强度的塑料连接缝，使其至少在承受以标准负载方向施加作用力的负载时，增强连接强度。

2.根据权利要求1所述的塑料连接缝(1)，其特征在于：所述具有强度的塑料连接缝(1)至少部分地和/或至少在个别区域形成为至少一个塑料工件区域(2，3)的后接合装置(5，6)。

3.根据权利要求1或2所述的塑料连接缝(1)，特别是根据权利要求2，其特征在于：所述具有强度的塑料连接缝(1)在多个负载方向都增强了连接强度，并具体地使多个塑料工件区域(2，3)，具体来说是两个塑料工件区域(2，3)，至少部分地和/或至少在个别区域具有一个后接合装置(5，6)。

4.根据前述权利要求任一所述的塑料连接缝(1)，其特征在于：所述塑料连接缝沿较大的长度，具体是基本上沿其整个长度，实施为具有强度的塑料连接缝(1)。

5.根据前述权利要求任一所述的塑料连接缝(1)，其特征在于：至少在部分区域提供至少一个额外的流体密封装置(15)，尤其如牢固黏接的接缝、焊缝、粘合接缝(15)和/或可通过主动连接而硬化的粘合接缝。

6.根据前述权利要求任一所述的塑料连接缝(1)，特别是根据权利要求5，其特征在于：至少一个额外的流体密封装置(15)至少在个别区域非对称地、在中间和/或在边缘侧上配置。

7.根据前述权利要求任一所述的塑料连接缝(1)，其特征在于：至少一个塑料工件区域具有短结晶半衰期的塑料材料和/或PET材料或至少在个别区域基本上由这种塑料材料做成。

8.一种塑料模具(16)，尤其是一种空腔装置和/或容器装置，具体来说是前述权利要求任一的一种瓶装置(16)和/或罐装置，其特征在于：设有前述权利要求任一的至少一个塑料连接缝(1)。

9.根据权利要求8所述的塑料模具(16)，其特征在于：所述塑料模具(16)至少部分地和/或至少在个别区域以吹塑成型形成为塑料模具(16)。

10.根据权利要求8或9所述的塑料模具(16)，特别是根据权利要求9，其特征在于：所述塑料模具(16)优选的由注射成型和/或具体是标准瓶坯的挤压坯料(20)制成。

11.根据权利要求8至10任一所述的塑料模具(16)，其特征在于：设有至少一个孔口装置，其特别用于实施优选的空心手柄装置。

12.用于生产根据权利要求1至7任一所述的流体密封并且优选是气体密封的塑料连接缝(1)，和/或用于生产根据权利要求8至11任一所述的塑料模具(16)的方法，其特征在于包括以下步骤：

-布置至少两个准备彼此连接的塑料工件区域(2，3，11，12)使其彼此相邻；

-使至少一个塑料工件区域(2，3，11，12)的至少一部分区域变形(29)，从而至少在个别区域产生具有强度的塑料连接缝(1)。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：要彼此连接的至少两个塑料工件区域(2，3，11，12)至少在个别区域被布置成至少部分地位于彼此之上和/或其边缘侧上的边缘至少基本上朝向彼此。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：用于实施至少一种具有强度的塑料连接缝(1)的至少两个塑料工件区域(2，3，11，12)至少在个别区域变形(29)。

15.根据权利要求12至14任一所述的方法，其特征在于：至少一个塑料工件区域(2，3，11，12)通过至少部分地使用吹塑成型过程的变形过程和/或通过改变至少一个工具装置(24，25，26，27，28)的至少部分区域的变形过程而变形。

16.根据权利要求12至15任一所述的方法，其特征在于：至少一个塑料工件区域经过修整过程(30)。

17.用于生产根据权利要求1至7任一所述的塑料连接缝(1)和/或用于生产根据权利要求8至11任一所述的塑料模具(16)和/或用于实施根据权利要求12至16任一所述的方法的工具装置(24，25，26，27，28)，其特征在于：设有至少一个塑料工件区域弯曲装置(28，29)。

18.根据权利要求17所述的工具装置(24，25，26，27，28)，其特征在于：至少一个塑料工件区域弯曲装置(28，29)以可移动的方式设置，以便相对工具装置(24，25，26，27)的其它部分区域移动。

19.根据权利要求17或18所述的工具装置(24，25，26，27，28)，其特征在于：所述修整装置(30)优选与至少一个塑料工件区域弯曲装置(28，29)形成一个整体。

20.根据权利要求17至19任一所述的工具装置(24，25，26，27，28)，其特征在于：设有至少一个粘合剂施加装置。