CN107073797B - 吹塑成型装置 - Google Patents

Abstract

在缸体(35)的开闭阀(V3)和用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀(V4)闭合的情况下，在口部外部空气转换缸体(35)中事先积聚压力。在积聚器(37)的开闭阀(V5)闭合的情况下，在积聚器(37)中也事先积聚压力。当将加压液体(L)供应到预制件(PF)中时，打开积聚器(37)的开闭阀(V5)以由此将积聚器(37)内的积聚压力施加到供应至预制件(PF)中的液体(L)，并且打开开闭阀(V4)同时闭合缸体(35)的开闭阀(V3)以由此允许缸体(35)内的积聚压力对被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间(S)进行加压。

Description

吹塑成型装置

技术领域

本公开涉及将带底管状预制件吹塑成型为瓶子的吹塑成型装置，特别是将液体用作用于吹塑成型的加压流体的这种装置。

背景技术

树脂瓶(树脂瓶的代表是定向聚丙烯(OPP)瓶和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶)被用在各种领域中，诸如饮料、食物、化妆品等等。通常，通过以下步骤将此类瓶子形成为预定形状：通过在将树脂预制件加热到可实现拉伸效应的温度的状态下使用吹塑成型装置，双轴向拉伸吹塑成型树脂预制件。树脂预制件已通过例如注射成型形成为带底管状形状。

此类吹塑成型装置的已知示例包括使用加压液体而非加压空气作为供应到预制件中的加压流体的吹塑成型装置。作为此示例中待被加压的液体，可使用待填充到瓶子中作为最终产品的内容物液体(诸如，饮料、化妆制品和药剂制品)。通过这样做，可省略将内容物液体填充到瓶子的过程，并且可简化吹塑成型装置的生产过程和配置。

例如，专利文献1描述了一种吹塑成型装置，其包括：吹塑成型模具，预制件在加热到预制件可拉伸的温度之后被安装到所述吹塑成型模具；吹塑喷嘴，其被接合到预制件(被安装到模具)的口管状部分；加压液体供应单元，其被配置成通过吹塑喷嘴将加压液体供应到预制件中；以及拉伸杆，其可在向上和向下方向上自由移位。通过由拉伸杆在纵向(轴向)方向上拉伸预制件并且还通过将加压液体供应到预制件中以在横向(径向)方向上拉伸预制件，而将预制件成形为具有符合模具腔的形状的瓶子。

此外，为防止预制件的口管状部分由于供应到预制件中的液体的压力而经受直径增加和变形并导致液体从限定在口管状部分与吹塑喷嘴之间的间隙泄漏到外部，专利文献1中所描述的吹塑成型装置还将通过缸体等加压的空气供应到被限定为用于对口部外部加压的空气空间，所述空气空间包围被接合到模具的预制件的口管状部分的外圆周。所供应的加压空气使口管状部分压靠吹塑喷嘴的外圆周表面，并防止口管状部分发生直径增加和变形。

引用列表

专利文献

PTL1：JP2013208834A

发明内容

技术问题

如上所述的吹塑成型装置可将由例如伺服电机驱动的伺服柱塞型柱塞泵用作被配置成将加压液体供应到预制件中的加压液体供应单元。将此类柱塞泵用作加压液体供应单元允许高精度地将一定计量的液体(内容物液体)装到最终的瓶子中。

为提高作为根据吹塑成型装置来吹塑成型预制件的结果而获得的瓶的可成型性(成形特性)，需要在短的时间段内由柱塞泵将供应到预制件中的液体加压到规定的压力。

然而，在伺服柱塞型柱塞泵的情况下，将液体加压到规定的压力所必需的时间段取决于致动柱塞泵的伺服电机的能力，且这个时间段不能小于伺服电机以最大速率操作(也就是说，达到其最大的能力)所花费的时间。这有时导致瓶子的可成型性的提高不能令人满意的情形。

同时，可考虑以下配置来解决以上不利情形。也就是说，作为用于将加压空气供应到空气空间的缸体(空气空间被限定为用于对口部外部进行加压)，使用口部外部空气转换缸体。口部外部空气转换缸体具有与加压液体的液体流动路径分支连接的一个端部和与被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间连接的另一端部。此外，口部外部空气转换缸体的开闭阀设置在缸体与液体流动路径之间，且用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀设置在口部外部空气转换缸体与空气空间之间。在口部外部空气转换缸体中事先积聚压力的状态下，闭合口部外部空气转换缸体的开闭阀和用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀。然后，当将加压液体从加压液体供应单元供应到预制件中时，打开口部外部空气转换缸体的开闭阀和用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀。积聚在口部外部空气转换缸体中的压力对空气空间(被限定为用于对口部外部进行加压)进行加压并且防止预制件的口管状部分发生直径增加和变形。同时，将积聚在口部外部空气转换缸体中的压力施加到液体流动路径，以将对供应到预制件中的液体进行加压所必需的时间段减少到小于对应于加压液体供应单元的能力的时间段。

然而，以上配置可造成以下问题。也就是说，当将积聚在口部外部空气转换缸体中的压力施加到供应到预制件中的液体时，缸体的压力(即，在被限定为用于对口部外部进行加压且由缸体加压的空气空间中的压力)减小。这使供应到预制件中的液体的压力暂时大于空气空间(被限定为用于对口部外部进行加压)中的压力，从而导致预制件的口管状部分发生直径增加和变形，这是液体从限定在口管状部分与吹塑喷嘴之间的间隙泄漏的一个可能的原因。

本公开将解决以上问题，并且本公开将提供一种吹塑成型装置，其通过将对供应到预制件中的液体进行加压所必需的时间段减少到小于对应于加压液体供应单元的能力的时间段来提高瓶的可成型性。

问题的解决方案

本公开的方面中的一个在于吹塑成型装置，所述吹塑成型装置将加压液体供应到被安装至用于吹塑成型的模具的带底管状预制件中并将预制件成型为符合模具腔的形状，所述吹塑成型装置包括：吹塑喷嘴，其被安装到预制件的口管状部分；密封体，其被配置成打开和闭合吹塑喷嘴；加压液体供应单元，其经由液体流动路径连接到吹塑喷嘴；口部外部空气转换缸体，所述口部外部空气转换缸体具有与液体流动路径分支连接的一个端部和与被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间连接的另一端部，所述空气空间包围被接合到模具的预制件的口管状部分的外圆周；口部外部空气转换缸体的开闭阀，其设置在液体流动路径与缸体之间；用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀，其设置在用于对口部外部进行加压的空气空间与口部外部空气转换缸体之间；积聚器，其与液体流动路径分支连接；以及积聚器开闭阀，其设置在液体流动路径与积聚器之间。通过在闭合密封体和用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀且打开口部外部空气转换缸体的开闭阀的状态下，致动加压液体供应单元并且随后闭合口部外部空气转换缸体的开闭阀，从而成为在口部外部空气转换缸体中事先积聚压力，并且在积聚器中也事先积聚压力，且闭合积聚器开闭阀的状态。当致动加压液体供应单元并打开密封体而经由吹塑喷嘴将加压液体供应到预制件中时，在使口部外部空气转换缸体的开闭阀保持闭合的状态下使用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀打开，使得缸体内的积聚压力对被限定为用于对口部外部加压进行加压的空气空间进行加压，并且打开积聚器的开闭阀以由此将积聚器内的积聚压力施加到供应至预制件中的液体。

在根据本公开的吹塑成型装置中，通过在致动加压液体供应单元并口部外部空气转换缸体中事先积聚压力时使积聚器开闭阀成为打开状态，并且随后闭合积聚器开闭阀，优选地在积聚器中事先积聚压力。

根据本公开的吹塑成型装置优选地还包括对积聚器进行加压的加压单元，其中通过所述加压单元在积聚器中事先积聚压力。

在根据本公开的吹塑成型装置中，加压液体供应单元优选地包括伺服柱塞型柱塞泵。

有益效果

根据本公开，由于压力事先积聚在积聚器中，以及由于在将加压液体供应到预制件中的时候不仅通过致动加压液体供应单元而且通过将积聚器内的积聚压力施加到液体来对液体进行加压，所以将液体加压到规定的压力所必需的时间段减少到小于对应于加压液体供应单元的能力的时间段。因此，与仅由加压液体供应单元来对液体进行加压的情况相比，提高了由于吹塑成型预制件所获得的瓶子的可成型性。

根据本公开，由于在使用口部外部空气转换缸体(所述缸体具有与液体流动路径分支连接的一个端部和与空气空间连接的另一端部)的情况下增加了被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间中的压力(空气压力)，所以无需额外提供驱动被配置成增加空气空间中的压力的缸体的驱动单元等。这简化了吹塑成型装置的配置。此外，口部外部空气转换缸体被设置为与积聚器(其将压力施加到供应至预制件中的液体)分离的系统，并且在将液体供应到预制件中期间与液体流动路径断开连接。因此，即使积聚器被配置成对供应到预制件中的液体进行加压，口部外部空气转换缸体施加到被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间的压力仍保持不变。这确保防止预制件的口管状部分发生直径增加和变形。

附图说明

在附图中：

图1示意性地示出了根据本公开的实施方式中的一个的吹塑成型装置；

图2是图1中所示出的填充头部分的放大剖视图；

图3示出了待施加到口部外部的空气压力积聚在口部外部空气转换缸体中以及辅助压力积聚在积聚器中的状态；

图4示出了在待施加到口部外部的空气压力积聚在口部外部空气转换缸体之后以及在辅助压力积聚在积聚器中之后将液体供应到柱塞泵的状态；

图5示出了将加压液体供应到预制件中的吹塑成型状态；

图6是示出图1中所示出的吹塑成型装置的操作步骤的时间图表；

图7示出了使供应到预制件中的液体达到峰值压力所必需的时间段与积聚在积聚器中的压力之间的关系；以及

图8A和图8B是示出分别根据对比示例和根据本公开的、供应到预制件中的液体的压力与施加到口部外部的空气压力之间的关系的特征线图。

具体实施方式

下文将通过参考附图的说明来更详细地描述本公开。

如图1和图2中所示出，根据本公开的实施方式中的一个的吹塑成型装置包括用于吹塑成型的模具1。模具1具有瓶状腔2，且模具1在其上表面上向上打开。尽管未详细示出，但模具1可打开成左半模具和右半模具，并且可通过打开模具1从模具1移除成型的产品。

预制件PF可安装到模具1，所述预制件将通过使用吹塑成型装置而被吹塑成型为瓶子。图1和图2示出了将预制件PF安装到模具1的状态。预制件PF的示例可包括一般通过使用树脂材料(诸如，聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))形成为带底圆柱形状的预制件PF，所述预制件PF包括整体地设置于具有试管形状的主体部分PFa的上端部中的圆柱状口管状部分PFb，并且包括整体地设置于口管状部分PFb的下端部分中的颈环PFc。预制件PF被安装到模具1，其中主体部分PFa沿腔2的轴线设置在模具1的腔2内，其中颈环PFc邻接模具1的上表面，并且其中口管状部分PFb突出到模具1的外部(图1和图2中向上)。

如图1中所示出，在模具1的上侧上，以使得喷嘴单元10可相对于模具1在向上和向下方向上自由移位的方式设置喷嘴单元10。喷嘴单元10一般具有管状形状，并且包括：填充头部分11；以及支承部分21，填充头部分11像筒一样以可拆卸方式螺钉连接至所述支承部分。

如图2中所示出，填充头部分11包括保持构件12、吹塑喷嘴13和供应管状部分14。

保持构件12形成为块形状，在该块形状的中间设置有竖直延伸的通孔，并且管状吹塑喷嘴13安装在通孔的内侧上。当喷嘴单元10向下移位到下端部时，安装到模具1上的预制件PF的口管状部分PFb位于通孔中，并且吹塑喷嘴13安装在口管状部分PFb内部以及颈环PFc夹在保持构件12的下端与模具1的上表面之间，且因此得以将预制件PF保持在垂直于模具1的安装位置中。

供应管状部分14形成为圆柱状构件，在该圆柱状构件内部设置有竖直延伸的供应路径Fs。供应管状部分14固定到保持构件12的上端部，且供应管状部分14连同保持构件12一起可相对于模具1向上和向下移位。供应管状部分14在其上端侧上设置有引导端口14a(其与供应路径Fs连通)，以及在其下端侧上还设置有排出端口14b(其与供应路径Fs连通)。此外，供应管状部分14在其形成供应路径Fs的内表面的下端部中设置有密封表面14c，所述密封表面具有以直径向下减小的方式倾斜的圆锥表面。在密封表面14c的轴线中，还设置有供应孔14d，供应路径Fs通过所述供应孔向下打开成与吹塑喷嘴13连通。

在供应路径Fs中，设置有密封体15，所述密封体被配置成打开和闭合供应孔14d并因此打开吹塑喷嘴13。密封体15形成为短圆柱形状，并且在其下端部表面的外周边部分中设置有锥形邻接表面15a。邻接表面15a具有与密封表面14c的倾斜角相同的倾斜角，使得邻接表面15a可紧密接触密封表面14c。在供应路径Fs中，沿供应路径Fs的轴线设置有轴体16，所述轴体具有长而窄的圆柱杆形状。轴体16以液密方式延伸通过供应管状部分14的上端部，并且以使得轴体16可相对于填充头部分11和支承部分21在向上和向下方向上自由移位的方式由支承部分21支承。密封体15同轴地固定到轴体16的下端部，并且密封体15连同轴体16一起可在供应路径Fs内向上和向下移位。当轴体16移位到最下行程极限时，密封体15的邻接表面15a邻接设置于供应管状部分14的下端部分中的密封表面14c。因此，吹塑喷嘴13通过密封体15闭合。另一方面，当密封体15连同轴体16一起向上移位时，密封体15的邻接表面15a脱离设置于供应管状部分14中的密封表面14c，且因此打开吹塑喷嘴13。

轴体16是中空的，且拉伸杆17可滑动地安装在轴体16内部。拉伸杆17可相对于轴体16在轴向方向上相对地移位，且拉伸杆17的下端部从密封体15的下端部突出。如由图2中的双点划线所表示，拉伸杆17可通过向下移位而在纵向(轴向)方向上拉伸预制件PF。

另外，在密封体15的下端部中，固定有短圆柱状导向体18以引导拉伸杆17，所述导向体由聚醚醚酮(PEEK)树脂制成。

如图1中所示出，作为加压液体供应单元的柱塞泵31以及液体循环单元32连接到喷嘴单元10。

柱塞泵31包括：缸体31a；以及柱塞31b，柱塞31b以使得柱塞31b可沿轴向方向移位的方式安装在缸体31a中，并且柱塞泵31的出口通过管P1连接到设置于供应管状部分14中的引导端口14a。也就是说，柱塞泵31经由液体流动路径33连接到吹塑喷嘴13，所述液体流动路径包括管P1和供应路径Fs。因此，通过致动柱塞31b，柱塞泵31可经由液体流动路径33将加压液体L供应到吹塑喷嘴13。

在所示出的示例中，柱塞泵31为包括作为驱动源的电动机(伺服电机)31c的伺服柱塞型泵，且柱塞31b被配置成由电动机31c驱动且在缸体31a中在轴向方向上致动。

液体循环单元32具有以下功能：将液体L调节到预定温度并通过管R2将液体L供应到柱塞泵31，同时附加地从管R1补充液体L；以及使液体L在柱塞泵31与供应路径Fs之间循环，同时将液体L调节到预定温度。也就是说，根据需要，可使液体L围绕沿供应路径Fs、排出端口14b、管R3、液体循环单元32、管R2、柱塞泵31、管P1、引导端口14a、供应路径Fs所形成的循环路径CR来循环。

循环路径CR的两个电磁开闭阀V1和V2设置在循环路径CR中，并且根据吹塑成型中的过程通过循环路径CR的对应开闭阀V1和V2来打开和闭合预定流动路径。

供应管状部分14设置有连接端口14e，所述连接端口经由供应孔14d与吹塑喷嘴13连通。被配置成在吹塑成型之前移除存在于预制件PF内的空气的排气机构以及被配置成通过将空气短暂地供应到连接端口14e中来驱除(冲走)保留在连接端口14e内的液体L的机构(喷吹机构)等可连接到连接端口14e。

如图2中所示出，保持构件12设置有空气空间S，所述空气空间被限定为用于对口部外部进行加压并包围被安装到模具1的预制件PF的口管状部分PFb的外圆周。被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S是围绕口管状部分PFb的外圆周的密封空间，并且增加空气空间S内部的压力(即，待施加到口部外部的空气压力)防止口管状部分PFb发生直径增加和变形并提高口管状部分PFb与吹塑喷嘴13之间的密封力。

如图1中所示出，为了增加被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S中的待施加到口部外部的空气压力，将口部外部空气转换缸体35设置在空气空间S与柱塞泵31之间。口部外部空气转换缸体35包括：缸体35a；以及活塞35b，活塞35b以使得活塞35b可自由移位的方式设置在缸体35a中。口部外部空气转换缸体35在其一端上(换句话说，在其由设置在缸体35a中的活塞35b所限定的一个端侧上)具有缸体腔室，所述缸体腔室经由第一分支路径34a连接到液体流动路径33(也就是说，管P1)，所述第一分支路径34a从液体流动路径33分支出来。口部外部空气转换缸体35还在其另一端上(换句话说，在其由设置在缸体35a中的活塞35b所限定的另一个端侧上)具有另一个缸体腔室，所述另一个缸体腔室经由加压流体路径36连接到被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S。口部外部空气转换缸体35由通过第一分支路径34a从柱塞泵31施加的液体L的压力来致动，并且将液体L的压力转换到被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S中的空气的压力，由此增加待施加到预制件PF的口管状部分PFb的外圆周的空气压力(也就是说，待施加到口部外部的空气压力)。

在液体流动路径33与口部外部空气转换缸体35之间(也就是说，在第一分支路径34a中)，还设置有缸体35的开闭阀V3。在所示出的示例中，口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3由(常闭型)电磁(螺线管)阀来配置，且可根据接通和切断来控制对开闭阀V3的致动以打开和闭合第一分支路径34a。应注意，图1示出了口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3处于其打开状态。

另一方面，在用于对口部外部进行加压的空气空间S与口部外部空气转换缸体35之间(也就是说，在加压流体路径36中)，设置有用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4。在所示出的示例中，用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4由(常闭型)电磁(螺线管)阀来配置，且可根据接通和切断来控制对开闭阀V4的致动以打开和闭合加压流体路径36。应注意，图1示出了用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4处于其打开状态。

此外，积聚器37连接到液体流动路径33以辅助液体L由于柱塞泵31的压力。积聚器37包括：缸体37a；以及活塞37b，活塞37b以使得活塞37b可自由移位的方式设置在缸体37a中。积聚器37在其一端上(换句话说，在其由设置在缸体37a中的活塞37b所限定的一个端侧上)具有连接到第二分支路径34b的缸体腔室，所述第二分支路径从液体流动路径33分支出来。积聚器37还在其另一个端侧上具有被密封的另一个缸体腔室。通过使活塞37b在缸体37a中朝另一个端侧移位并减小另一个端侧上的缸体腔室的体积，积聚器37积聚压力。另外，在另一个端侧上的缸体腔室中，还可设置有促使活塞37b朝向一个端侧的弹性体(诸如，弹簧)。

在液体流动路径33与积聚器37之间(也就是说，在第二分支路径34b中)，还设置有积聚器37的开闭阀V5。在所示出的示例中，积聚器37的开闭阀V5由(常闭型)电磁(螺线管)阀来配置，且可根据接通和切断来控制对开闭阀V5的致动以打开和闭合第二分支路径34b。应注意，图1示出了积聚器37的开闭阀V5处于其打开状态。

本吹塑成型装置包括控制单元38。柱塞泵31的电动机31c连接到控制单元38，且控制单元38控制对电动机31c的致动。控制单元38还可配置成与控制系统协作来执行控制，所述控制系统控制对包括在吹塑成型装置中或被配置为控制系统的部件的密封体15、拉伸杆17、开闭阀V1至V5等的致动。

在根据本公开的这种配置的吹塑成型装置中，通过致动柱塞泵31以及通过使密封体15向上移位以打开供应孔14d并且因此打开吹塑喷嘴13，得以通过吹塑喷嘴13将加压液体L从柱塞泵31供应(填充)到预制件PF中，且因此预制件PF被吹塑成型为符合模具1的腔2的形状。

此外，在本吹塑成型装置中，通过致动柱塞泵31，可在将液体L供应到预制件PF中之前在口部外部空气转换缸体35中事先积聚待施加到口部外部的空气压力。也就是说，在吹塑喷嘴13由密封体15闭合、循环路径CR的开闭阀V1和V2被闭合以使液体L停止循环、口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3被打开以及用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4被闭合的状态下致动柱塞泵31，并且响应于对柱塞泵31的致动来致动缸体35以增加加压流体路径36中的空气压力。在这种状态下，口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3被闭合且因此在缸体35中事先积聚压力。

然后，在通过致动柱塞泵31以及打开密封体15经由吹塑喷嘴13将加压液体L供应到预制件PF中的吹塑成型期间，打开用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4，同时口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3保持闭合。这允许将加压流体36中的增加的压力供应到被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S，由此增加空气空间S中的空气压力(也就是说，待施加到口部外部的空气压力)。因此，在预制件PF的吹塑成型期间，被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S中的空气压力增加，且因此防止口管状部分PFb发生直径增加和变形。

通过使用缸体35(所述缸体用于转换到口部外部的空气并且响应于对柱塞泵31的致动在其中积聚压力)而因此增加空气空间S(被限定为用于对口部外部进行加压)中的待施加到口部外部的空气压力，因而无需额外提供驱动被配置成增加空气空间S中的压力的缸体的驱动单元等。这简化了吹塑成型装置的配置，且因此降低了通过吹塑成型装置所成型的瓶的制造成本。

此外，在本吹塑成型装置中，通过致动柱塞泵31，可在将液体L供应到预制件PF中之前在积聚器37中事先积聚用于辅助对液体加压的空气压力。也就是说，在由密封体15闭合吹塑喷嘴13、循环路径CR的开闭阀V1和V2被闭合以使液体L停止循环以及积聚器37的开闭阀V5被打开的状态下致动柱塞泵31，并且由于液体压力响应于对柱塞泵31的致动而增加，积聚器37被致动使得活塞37b朝另一个端侧移位。此后，闭合积聚器37的开闭阀V5，且因此在积聚器37中事先积聚压力。另外，在积聚器37中积聚压力的操作与在口部外部空气转换缸体35中积聚压力的操作优选地同时执行。

然后，在通过致动柱塞泵31以及打开密封体15而经由吹塑喷嘴13将加压液体L供应到预制件PF中的吹塑成型期间，打开积聚器37的开闭阀V5。这允许将积聚在积聚器37中的压力施加到供应到预制件PF中的液体L，由此辅助液体L的加压。因此，与仅由柱塞泵31来对液体L进行加压的情况相比，得以更快地将供应到预制件PF中的液体L加压到规定的峰值压力。此时，可将积聚器37的开闭阀V5的打开定时为在打开密封体15之前立即发生并持续到在供应到预制件PF中的液体L达到规定的峰值压力之前，且通过这样做，得以将液体L有效且快速地加压到规定的峰值压力。

另外，压力传感器39a和39b分别连接到管P1和管R3，以检测供应到预制件PF中的液体L的压力。

以这种方式，在积聚器37中事先积聚压力以及在将加压液体L供应到预制件PF中的时候不仅通过致动柱塞泵31而且通过将积聚器37内所积聚的压力施加到液体L来加压液体提供了以下有益效果。也就是说，将供应到预制件中的液体L加压到规定的压力所必需的时间段被减少到小于对应于柱塞泵31的能力的时间段，且因此与仅由柱塞泵31来对液体L进行加压的情况相比，提高了由于对预制件PF吹塑成型而获得的瓶子的可成型性。

此外，口部外部空气转换缸体35被设置为与积聚器37分离的系统，并且在将液体L供应到预制件PF中期间与液体流动路径33断开连接。因此，即使积聚器37被配置成辅助对供应到预制件PF中的液体L进行加压，口部外部空气转换缸体35施加到被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S的、待施加到口部外部的空气压力仍保持不变。因此，口部外部空气转换缸体35施加到被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S的、待施加到口部外部的空气压力帮助确保防止预制件的口管状部分发生直径增加和变形。

图3示出了待施加到口部外部的空气压力积聚在口部外部空气转换缸体中以及辅助压力积聚在积聚器中的状态。图4示出了在待施加到口部外部的空气压力积聚在口部外部空气转换缸体中之后以及在辅助压力积聚在积聚器中之后将液体供应到柱塞泵的状态。图5示出将加压液体供应到预制件中的吹塑成型状态。

随后，根据需要参考图3至图5，给出了用于通过使用此类吹塑成型装置来将预制件PF吹塑成型为瓶子的过程的描述。另外，图6是示出了吹塑成型装置的操作过程的时间图表。在图6的时间图表中，行“模具闭合”表示当线位于该行的上部分中时模具1被闭合，且行“喷嘴向下移位”表示当线处于该行的上部分中时喷嘴单元10向下移位而与模具1邻接，行“开闭阀V1至V5”和“密封体打开”各自表示当对应线位于该行的上部分中时对应阀或密封体被打开，且行“柱塞泵”表示当线向下转移时由柱塞泵31对液体L加压。

如图3中所示出，在吹塑成型装置中，首先，在模具1被打开、喷嘴单元10向下移位且口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3、用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4和积聚器37的开闭阀V5被闭合的情况下，打开循环路径CR的开闭阀V1和V2，且将液体L供应到柱塞泵31。随后，在通过将循环路径CR的开闭阀V1和V2闭合来停止将液体L供应到柱塞泵31之后，打开口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3和积聚器37的开闭阀V5，而循环路径CR的开闭阀V1和V2及用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4保持闭合，并致动柱塞泵31。因此，从柱塞泵31供应的液体L的压力被施加到口部外部空气转换缸体35和积聚器37，并且增加了缸体35和积聚器37中的压力。然后，在这种状态下，闭合口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3和积聚器37的开闭阀V5。这允许在口部外部空气转换缸体35中和在积聚器37中积聚预定值的压力。

随后，如图4中所示，打开循环路径CR的开闭阀V1和V2以导致在吸取方向上反向致动柱塞泵31，由此将额外液体L从液体循环单元32供应到柱塞泵31。此时，密封体15、口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3、用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4和积聚器37的开闭阀V5保持闭合。

随后，使口管状部分PFb向上突出而将加热到适合于吹塑成型的温度(口管状部分PFb除外)的预制件PF安装到用于吹塑成型的模具1，并闭合模具1。

此时，在循环路径CR的开闭阀V1和V2被打开的情况下，液体L可循环穿过循环路径CR同时由液体循环单元32调节到预定温度。图1中示出了这种状态。

然后，喷嘴单元10向下移位，使得颈环PFc夹在保持构件12与模具1的上表面之间且预制件PF被保持到模具1。在将预制件PF保持到模具1之后，闭合循环路径CR的开闭阀V1和V2以停止液体L围绕循环路径CR的循环。

由于本实施方式中的吹塑成型装置包括拉伸杆17(如由图2中的双点划线所表示)，所以拉伸杆17朝向被保持到模具1的预制件PF向下移位，使得拉伸杆17在纵向(轴向)方向上拉伸预制件PF。

当通过拉伸杆17在纵向(轴向)方向上拉伸预制件PF时或之后，密封体15连同轴体16一起向上移位以打开供应孔14d，并且因此打开吹塑喷嘴13。此外，一旦密封体15开始打开运动，控制单元38便控制电动机31c以被致动，这转而导致柱塞31b开始致动。因此，通过供应孔14d和吹塑喷嘴13将从柱塞泵31压力馈送的加压流体L供应到预制件PF中，以吹塑成型预制件PF。图5中示出了这种状态。

此外，在通过打开密封体15将加压液体L供应到预制件PF中的吹塑成型期间，可将积聚器37的开闭阀V5的打开定时为在打开密封体15之前立即发生并持续到在供应到预制件PF中的液体L的压力增加到规定的峰值压力之前，且通过这样做，积聚在积聚器37中的辅助压力经由第二分支路径34b施加到在液体流动路径33中流动的液体L(也就是说，待供应到预制件PF中的液体L)。因此，与仅由柱塞泵31来对液体L进行加压的情况相比，能够通过从积聚器37施加的压力将供应到预制件PF中的液体L更快地加压到规定的峰值压力。因此，提高了吹塑成型瓶子的成形特性，且减小了由于成型产生的瓶子的收缩率以增加瓶子的容量。因此，提高了通过使用吹塑成型装置所获得的瓶子的可成型性。

也就是说，根据本公开的吹塑成型装置在将液体L供应到预制件PF中之前通过致动柱塞泵31而在积聚器37中事先积聚压力，然后，当将加压液体L供应到预制件PF中时打开积聚器37的阀V5并将积聚器37中所积聚的压力施加到待供应到预制件PF中的液体L。因此，减少了将液体L加压到规定的压力所必需的时间段，且提高了瓶子的可成型性。

此外，在通过打开密封体15将加压液体L供应到预制件PF中的吹塑成型期间，根据本公开的吹塑成型装置打开用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4，同时仍闭合口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3。这允许将加压流体路径36中的通过缸体35来增加的压力供应到被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S，由此增加空气空间S中的待施加到口部外部的空气压力。因此，当将加压液体L供应到预制件PF中时，被限定为用于口部外部进行加压并包围口管状部分PFb的外圆周的空气空间S中的压力维持为高于预制件PF内(也就是说，在通过吹塑成型预制件PF所形成的瓶子内)的压力。因此，防止了口管状部分PFb发生直径增加和变形。防止口管状部分PFb发生直径增加和变形转而防止液体L从限定在口管状部分PFb与吹塑喷嘴13之间的间隙泄漏到外部。

通过如上所述的吹塑成型，预制件PF通过使用从柱塞泵31供应的液体L的压力在横向(径向)方向上扩展和拉伸，并且成型为具有符合模具1的腔2的形状的瓶子。

另外，在吹塑成型之后，根据需要，还可执行在返回的方向上致动柱塞泵31的柱塞31b以通过供应孔14d吸入液体L的回吸过程，以调节待填充的液体L的量。

一旦吹塑成型完成，便闭合密封体15、用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4和积聚器37的开闭阀V5。随后，喷嘴单元10向上移位，并从从吹塑成型产生的瓶子的口部拆下吹塑喷嘴13，且打开循环路径CR的开闭阀V1和V2以再次开始围绕循环路径CR的循环。然后，打开模具1以弹出产品，所述产品包含作为瓶子中的内容物液体的液体L。

表1示出了在使用根据本公开的吹塑成型装置进行的吹塑成型(也就是说，使用用于对液体L进行加压的积聚器37的辅助)与根据对比示例的不使用辅助的吹塑成型之间的关于使供应到预制件PF中的液体L达到峰值压力所必需的时间段、通过吹塑成型所形成的瓶子的容量的平均值和瓶子的收缩率的比较结果。

表1

	不使用辅助	使用辅助
			用于达到峰值压力的时间段(秒)	0.23	0.19
瓶子容量的平均值(ml)	376.8	383.2
			收缩率(％)	2.21	0.44

如表1中所示，使用根据本公开的吹塑成型装置进行的吹塑成型减少了将供应到预制件PF中的液体L加压到规定的峰值压力所必需的时间段，并且因此增加了瓶子的容量并减小了瓶的收缩率，由此提高了瓶子的可成型性。

图7示出了使供应到预制件中的液体达到峰值压力所必需的时间段与积聚在积聚器中的压力之间的关系。

图7指示将液体L加压到峰值压力所必需的时间段被减少到0.200秒、0.192秒、0.187秒和0.180秒，因为在将液体L供应到预制件PF中之前在积聚器37中事先积聚的压力被增加到2MPa、4MPa、5MPa和6MPa。因此通过在将液体L供应到预制件PF中之前增加事先积聚在积聚器37中的压力，减少了将液体L加压到峰值压力所必需的时间段。因此，通过根据柱塞泵31的加压能力将积聚器37中事先积聚的压力设定为给定值，将液体L加压到峰值压力所必需的时间段可被设定到期望值，并且可提高瓶子的可成型性。

图8A和图8B是示出了分别根据对比示例(其中在吹塑成型期间打开口部外部空气转换缸体的开闭阀)和根据本公开(其中在吹塑成型期间缸体的开闭阀保持闭合)的供应到预制件中的液体的压力与施加到口部外部的空气压力之间的关系的特征线图。

上述吹塑成型装置可被配置成在吹塑成型期间(其中将加压液体L从柱塞泵31供应到预制件PF中)通过打开用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4和口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3来辅助对供应到预制件PF中的液体L事先加压缸体35中所积聚的压力。具有根据对比示例的此类配置的吹塑成型装置可辅助对液体L进行加压，并且还可通过单个口部外部空气转换缸体35来加压被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S而不设置积聚器37。

然而，在根据以上对比示例的吹塑成型装置中，当将事先积聚在口部外部空气转换缸体35中的压力施加到供应至预制件PF中的液体L时，缸体35的压力(也就是说，被限定为用于对口部外部进行加压且由缸体35加压的空气空间S中的压力)减小。如图8A中所示出，这暂时使供应到预制件PF中的液体L的压力(也就是说，由于成型产生的瓶子中的压力)大于被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S中的待施加到口部外部的压力，因此导致预制件PF的口管状部分PFb发生直径增加和变形，这是液体L从限定在口管状部分PFb与吹塑喷嘴13之间的间隙泄漏的一个可能的原因。

相反，如图8B中所示出，通过在口部外部空气转换缸体35的开闭阀V3被闭合且在吹塑成型期间缸体35与液体流动路径33断开连接的状态下，打开用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀V4，根据本公开的吹塑成型装置在吹塑成型期间始终将被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S中的待施加到口部外部的压力维持为大于瓶子内的压力。因此，在根据本公开的吹塑成型装置中，口部外部空气转换缸体35施加到被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间S的压力维持不变，同时由积聚器37来加压供应到预制件PF中的液体L。这确保防止预制件PF的口管状部分PFb发生直径增加和变形。

毋庸置疑，本公开并不限于以上实施方式，且在不脱离本公开的要点的情况下可作出各种改变。

例如，在以上实施方式中，在吹塑喷嘴13由密封体15闭合、循环路径CR的开闭阀V1和V2被闭合以及积聚器37的开闭阀V5被打开的状态下致动柱塞泵31，并且通过这样做，将加压液体L从柱塞泵31供应到积聚器37，并且在积聚器37中事先积聚压力。然而，本公开并不限于这个实施方式，并且可设置加压积聚器37的加压单元，且可通过作为与从柱塞泵31供应液体L分离的系统的加压单元在积聚器37中事先积聚压力。在这种情况下，可将可在积聚器37中积聚压力的任何设备(诸如，电动机(伺服马达)、液压缸和空气缸)用作加压单元。还可提供作为与液体循环单元32分离的系统的液体补充路径(可通过所述补液路径将液体L补充到包括在积聚器37中的缸体37a)，并且可通过驱动包括在积聚器37中的活塞37b同时使积聚器37的开闭阀V5保持闭合而在积聚器37中积聚压力。

此外，尽管在以上实施方式中在模具1闭合且喷嘴单元10向下移位之前在口部外部空气转换缸体35中和在积聚器37中积聚压力，但是也有可能在通过闭合模具1(预制件PF被安装到所述模具)设置模具1并使喷嘴单元10向下移位之后在缸体35中和在积聚器37中积聚压力。

此外，尽管在以上实施方式中柱塞泵31是包括由电动机31c驱动的柱塞31b的伺服柱塞型泵，但是本公开并不限于这个实施方式，并且柱塞31b也可被配置成由任何其他驱动机构(诸如，液压缸和空气缸)来驱动。

此外，尽管在以上实施方式中液体L围绕循环路径CR循环，但是本公开并不限于这个实施方式，并且只要可通过液体流动路径33和吹塑喷嘴13将加压液体L从柱塞泵31供应到预制件PF中，便无需使液体L循环。

此外，通过仅使用由从柱塞泵31供应的液体L引起的压力而不使用拉伸杆17，也可在纵向(轴向)与横向(径向)两个方向上将预制件PF扩展和拉伸成具有符合模具1的腔2的形状的瓶子。

此外，具有包括主体部分PFa和口管状部分PFb而不包括颈环PFc的形状的预制件PF也可被用作预制件PF，。此外，预制件PF的材料不限于聚丙烯，而是可使用任何其他树脂材料(诸如，聚对苯二甲酸乙二醇酯)。

参考符号列表

1 模具

2 腔

10 喷嘴单元

11 填充头部分

12 保持构件

13 吹塑喷嘴

14 供应管状部分

14a 引导端口

14b 排出端口

14c 密封表面

14d 供应孔

14e 连接端口

15 密封体

15a 邻接表面

16 轴体

17 拉伸杆

18 导向体

21 支承部分

31 柱塞泵(加压液体供应单元)

31a 缸体

31b 柱塞

31c 电动机

32 液体循环单元

33 液体流动路径

34a 第一分支路径

34b 第二分支路径

35 口部外部空气转换缸体

35a 缸体

35b 活塞

36 加压流体路径

37 积聚器

37a 缸体

37b 活塞

38 控制单元

39a 压力传感器

39b 压力传感器

PF 预制件

PFa 主体部分

PFb 口管状部分

PFc 颈环

Fs 供应路径

P1 管

L 液体

R1 管

R2 管

R3 管

CR 循环路径

V1 循环路径的开闭阀

V2 循环路径的开闭阀

V3 口部外部空气转换缸体的开闭阀

V4 用于对口部外部的空气进行加压的开闭阀

V5 积聚器开闭阀

S 被限定为用于对口部外部进行加压的空气空间

Claims (9)

1.一种吹塑成型装置，其将加压液体供应至被安装到模具中的带底管状预制件中，所述模具用于将预制件吹塑成型为符合所述模具的腔的形状，其特征在于，所述吹塑成型装置包括：

吹塑喷嘴，接合到所述预制件的管状口部部分；

密封体，配置成打开和闭合所述吹塑喷嘴；

加压液体供应单元，经由液体流动路径连接到所述吹塑喷嘴；

缸体，配置成将液体压力转换成空气压力，所述缸体具有与所述液体流动路径分支连接的一个端部和另一端部，所述另一端部在所述预制件的所述管状口部部分的外圆周接合至所述模具时包围所述预制件的所述管状口部部分的外圆周，所述缸体配置成利用空气对空气空间进行加压；

缸体开闭阀，设置在所述液体流动路径与所述缸体之间；

空气压力开闭阀，设置在所述空气空间与所述缸体之间；

其中，通过在所述密封体和所述空气压力开闭阀闭合并且所述缸体开闭阀打开的状态下致动所述加压液体供应单元，并且其中通过随后闭合所述缸体开闭阀，从而使得事先在所述缸体中积聚压力，以及

当通过致动所述加压液体供应单元并打开所述密封体而经由所述吹塑喷嘴将所述加压液体供应到所述预制件中时，在使所述缸体开闭阀保持闭合的同时使所述空气压力开闭阀打开，从而允许所述缸体内的积聚压力对所述空气空间进行加压。

2.根据权利要求1所述的吹塑成型装置，还包括积聚器和积聚器开闭阀，所述积聚器与所述液体流动路径分支连接，并且所述积聚器开闭阀设置在所述液体流动路径与所述积聚器之间，其中在通过致动所述加压液体供应单元并且随后闭合所述积聚器开闭阀而在所述缸体中事先积聚压力时使所述积聚器开闭阀成为打开状态，使得在所述积聚器中事先积聚压力，以及其中当通过致动所述加压液体供应单元并且通过打开所述密封体而经由所述吹塑喷嘴而将所述加压液体供应至所述预制件中时，所述积聚器开闭阀打开，从而将所述积聚器中的积聚压力施加于供应至所述预制件中的液体。

3.根据权利要求1所述的吹塑成型装置，还包括：

积聚器和积聚器开闭阀，所述积聚器与所述液体流动路径分支连接，并且所述积聚器开闭阀设置在所述液体流动路径与所述积聚器之间，以及

加压单元，配置成对所述积聚器进行加压，其中在通过致动所述加压液体供应单元并且通过打开所述密封体而经由所述吹塑喷嘴将所述加压液体供应至所述预制件中之前通过所述加压单元在所述积聚器中积聚压力。

4.根据权利要求3所述的吹塑成型装置，其中所述加压液体供应单元包括伺服电机柱塞泵。

5.根据权利要求2所述的吹塑成型装置，其中，所述加压液体供应单元包括伺服电机柱塞泵。

6.根据权利要求1所述的吹塑成型装置，其中，所述加压液体供应单元包括伺服电机柱塞泵。

7.一种吹塑成型装置，其将加压液体供应至被安装到模具中的带底管状预制件中，所述模具用于将预制件吹塑成型为符合所述模具的腔的形状，其特征在于，所述吹塑成型装置包括：

吹塑喷嘴，接合到所述预制件的管状口部部分；

密封体，配置成打开和闭合所述吹塑喷嘴；

加压液体供应单元，经由液体流动路径连接到所述吹塑喷嘴；

积聚器，与所述液体流动路径分支连接；

积聚器开闭阀，设置在所述液体流动路径与所述积聚器之间；

缸体，配置成将液体压力转换成空气压力，所述缸体具有与所述液体流动路径分支连接的一个端部和另一端部，所述另一端部在所述预制件的所述管状口部部分的外圆周接合至所述模具时包围所述预制件的所述管状口部部分的外圆周，所述缸体配置成利用空气对所述空气空间进行加压；以及

缸体开闭阀，设置在所述液体流动路径与所述缸体之间，其中，在致动所述加压液体供应单元且所述密封体闭合并且随后闭合所述积聚器开闭阀期间，通过将所述积聚器开闭阀设置成打开状态或者通过配置成对所述积聚器进行加压的加压单元中的一个，使得压力事先积聚在积聚器中，并且

从而，当通过致动所述加压液体供应单元并且通过打开所述密封体而经由所述吹塑喷嘴而将所述加压液体供应至所述预制件中时，所述积聚器开闭阀打开，从而将所述积聚器中的积聚压力施加于供应至所述预制件中的液体。

8.根据权利要求7所述的吹塑成型装置，其中，通过在所述密封体和所述空气压力开闭阀闭合并且所述缸体开闭阀打开的状态下致动所述加压液体供应单元，并且其中通过随后闭合所述缸体开闭阀，从而使得事先在所述缸体中积聚压力，以及当通过致动所述加压液体供应单元并打开所述密封体而经由所述吹塑喷嘴将所述加压液体供应到所述预制件中时，在使所述缸体开闭阀保持闭合的同时使所述空气压力开闭阀打开，从而允许所述缸体内的积聚压力对所述空气空间进行加压。

9.根据权利要求7所述的吹塑成型装置，其中所述加压液体供应单元包括伺服电机柱塞泵。