CN109803807A - 液体吹塑成型装置以及液体吹塑成型方法 - Google Patents

Abstract

本液体吹塑成型装置具备：配置有预塑形坯(2)的模具(4)；以及喷嘴单元(6)，其具有能够从上方朝配置在模具(4)中的预塑形坯(2)的内部供给液体的供给口(9)，该喷嘴单元(6)具备密封体(13)，该密封体(13)能够在阻止通过供给口(9)进行液体供给的封闭位置、允许仅通过供给口(9)的周向的一部分进行液体供给的第一开放位置以及允许通过供给口(9)的周向的所有部分进行液体供给的第二开放位置之间移动。

Description

液体吹塑成型装置以及液体吹塑成型方法

技术领域

本发明涉及一种液体吹塑成型装置以及液体吹塑成型方法。

背景技术

以聚丙烯(PP)制的瓶体或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的瓶体为代表的合成树脂制的容器用于收容饮料、化妆品、药品、洗涤剂以及洗发水等的洗漱品等各种液体作为内容液。这样的容器通常是通过将由上述这样的具有热塑性的合成树脂材料形成为有底筒状的预塑形坯配置在模具中并通过吹塑成型而制造的。

作为将预塑形坯成型为容器的吹塑成型，已知有利用加压的液体作为向预塑形坯内部供给的加压介质的液体吹塑成型。

例如在专利文献1中记载有如下液体吹塑成型方法，将预先加热到体现出延伸性的温度的预塑形坯安装在模具中，使喷嘴单元下降到密封该预塑形坯的口部的位置，通过该喷嘴单元并利用预定压力向预塑形坯的内部供给液体，从而将预塑形坯成型为沿着模具型腔的预定形状的容器。根据这样的液体吹塑成型方法，通过使用如饮料等最终作为产品而被收容到容器中的内容液作为向预塑形坯供给的液体，从而能够同时进行容器的成型与向该容器的内容液的填充，并且能够容易地成型收容了内容液的装有液体的容器。因此，能够省略向成型后的容器填充内容液的工序，并能够简化其生产工序或生产线(装置)的构成。

另外，已知有如下技术，调整配置到吹塑成型用的模具之前的预塑形坯的温度分布，仅增大吹塑成型容器的特定部分的壁厚。例如，在专利文献1中，通过仅冷却预塑形坯的预定部分来将该预定部分成型为厚壁部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-208834号公报

专利文献2：日本特开2005-212403号公报

发明内容

技术问题

然而，若能够在容器周向的一处或多处设置从容器的口部朝向底部延伸的竖带状的厚壁部，则通过那样的厚壁部又能够为该容器添加耐压曲性，又能够将与厚壁部相邻的薄壁部作为减压吸收部(通过向容器内侧的变形来吸收随着温度变化在容器内部形成的负压的部分)来加以利用。然而，设置这样的竖带状的厚壁部存在使装置复杂化这种问题。

本发明是鉴于这样的问题而开发的，其目的在于，提供一种能够在不使装置复杂化的情况下成型具有竖带状厚壁部的容器的液体吹塑成型装置以及液体吹塑成型方法。

技术方案

本发明的液体吹塑成型装置，其特征在于，

将有底筒状的预塑形坯成型为预定形状的容器，

所述液体吹塑成型装置，具备：

配置有所述预塑形坯的模具；以及

喷嘴单元，其具有能够从上方朝配置在所述模具中的所述预塑形坯的内部供给液体的供给口，

所述喷嘴单元具备密封体，该密封体能够在阻止通过所述供给口进行液体供给的封闭位置、允许仅通过所述供给口的周向的一部分进行液体供给的第一开放位置以及允许通过所述供给口的周向的所有部分进行液体供给的第二开放位置之间移动。

另外，在本发明的液体吹塑成型装置中，

所述密封体位于所述第一开放位置中所述供给口的内侧并且具备允许仅通过所述供给口的一部分周向进行液体供给的部分开放部，

所述部分开放部的外周面与所述供给口的内周面的至少一个优选具有在所述第一开放位置中形成使液体通过的间隙的槽。

另外，本发明的液体吹塑成型方法，其特征在于，

将有底筒状的预塑形坯成型为预定形状的容器，所述液体吹塑成型方法使用液体吹塑成型装置进行，该液体吹塑成型装置具备：

配置有所述预塑形坯的模具；以及

喷嘴单元，其具有能够从上方朝配置在所述模具中的所述预塑形坯的内部供给液体的供给口，

所述喷嘴单元具备密封体，该密封体能够在阻止通过所述供给口进行液体供给的封闭位置、允许仅通过所述供给口的周向的一部分进行液体供给的第一开放位置以及允许通过所述供给口的周向的所有部分进行液体供给的第二开放位置之间移动，

所述液体吹塑成型方法具有：

预塑形坯冷却工序，使所述密封体从所述封闭位置移动到所述第一开放位置，使液体沿着所述预塑形坯的内周面呈竖带状地流下，从而将所述预塑形坯以竖带状冷却；

吹塑成型工序，在所述预塑形坯冷却工序之后，使所述密封体移动到所述第二开放位置，并且向所述预塑形坯的内部供给液体，从而将所述预塑形坯吹塑成型为预定形状。

技术效果

根据本发明，能够提供一种能够在不使装置复杂化的情况下成型具有竖带状厚壁部的容器的液体吹塑成型装置以及液体吹塑成型方法。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的液体吹塑成型装置的截面图，示出密封体在封闭位置的状态。

图2是图1所示的液体吹塑成型装置的截面图，示出密封体在第一开放位置的状态。

图3是图1所示的液体吹塑成型装置的截面图，示出密封体在第二开放位置的状态。

图4是图1所示的液体吹塑成型装置的截面图，示出容器成型结束后的状态。

图5是本发明其他实施方式的液体吹塑成型装置的截面图，示出密封体在第一开放位置的状态。

符号说明

1，1’ 液体吹塑成型装置

2 预塑形坯

2a 口部

2b 主体部

2c 颈环

3 容器

4 模具

5 型腔

6 喷嘴单元

7 主体区块

8 吹塑喷嘴

8a，8a’ 喷嘴主体

8b 夹持部

8c 封闭面

9，9’ 供给口

10 供给通道

11 配管

12 加压液体供给部

13，13’ 密封体

13a 抵接面

13b，13b’ 部分开放部

14 槽

15 拉伸杆

16 厚壁部

17 槽

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式的液体吹塑成型装置以及液体吹塑成型方法进行详细的举例说明。另外，在本说明书中，将沿着配置在模具中的有底筒状预塑形坯的中心轴线的方向称为纵轴向。

如图1所示的本实施方式的液体吹塑成型装置1是用于通过本实施方式的液体吹塑成型将有底筒状的预塑形坯2成型为预定形状的容器3(参照图4)而制造该容器3的装置。应予说明，液体吹塑成型是指向预塑形坯2供给加压流体来代替加压空气，利用加压的液体进行吹塑成型的方法。

液体吹塑成型装置1配置有预塑形坯2，并具有例如金属等制作的模具4。虽然在图1中仅示出一部分，但是该模具4的型腔5为瓶体形状，并且在模具4的上表面朝向上方开口。虽然细节没有图示，但是模具4能够向左右开模，并能够通过打开模具4从而从模具4中取出成型后的产品。

作为预塑形坯2能够使用通过注塑成型、压缩成型、挤出成型等方法来将例如聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等通过受热而体现出延伸性的树脂材料形成为具备口部2a与主体部2b的有底筒状(大致试管状)的部件。应予说明，在口部2a的外周面的下端设置有颈环2c。这样的预塑形坯2被预先加热到体现出延伸性的预定温度，并且在该状态下以使口部2a从型腔5向上方突出的正立姿态被配置到模具4中。

应予说明，预塑形坯2不限于仅采用一种树脂材料而形成的单层结构，也可以采用层积多种树脂材料而成的层积结构。在该情况下，虽然能够构成为多个树脂层彼此粘接的构成，但是除此以外，也能够构成为外侧层与内侧层由彼此不会粘接的不同材质形成而层积成的层积结构，或者在该层积结构中在外侧层与内侧层之间以竖带状设置粘接层的层积结构。这样使预塑形坯2构成为由彼此不粘接的不同材质形成的层积结构的情况下，能够通过液体吹塑成型装置1将该预塑形坯2形成为预定形状的层积剥离容器。应予说明，作为层积结构的预塑形坯2不限于上述情况，也可以设为任何样式的层结构。

在模具4的上侧设置有相对于模具4沿上下方向相对移动自如的喷嘴单元6。喷嘴单元6具有主体区块7与吹塑喷嘴8。吹塑喷嘴8是喷嘴主体8a与夹持部8b采用例如钢材或树脂材料等形成为一体的构成，并通过夹持部8b被嵌入在主体区块7的内表面而被固定在主体区块7中。该喷嘴主体8a具有直径小于预塑形坯2的口部2a的内径的圆筒状的内周面，该夹持部8b与该喷嘴主体8a形成为一体，其直径大于预塑形坯2的口部2a的内径。在喷嘴主体8a中，从夹持部8b向下方突出的部分形成为圆筒状。

在本实施方式中，喷嘴主体8a与模具4的型腔5配置为同轴，若喷嘴单元6下降到图1所示的密封位置，则喷嘴主体8a的下端表面轴向地抵接到配置在模具4中的预塑形坯2口部2a的内表面上形成的朝向上方的梯部，由此密封口部2a。应予说明，也可以是将喷嘴主体8a的外径与预塑形坯2的口部2a的内径设为相同并径向地密封的构成，或是使喷嘴主体8a的下端抵接在预塑形坯2的口部2a的上端表面而密封的构成。另外，还可以是使喷嘴单元6的喷嘴主体8a以外的部分卡合在例如口部2a的内周面或上端表面而密封口部2a，而不使喷嘴主体8a与口部2a卡合的构成。在该情况下，如图1所示，喷嘴主体8a不限于在喷嘴单元6下降到密封位置时插入在预塑形坯2的口部2a的内部的构成，例如，也可以是喷嘴主体8a的下端表面位于预塑形坯2的口部2a的上方的构成。

在本实施方式中，由喷嘴主体8a的圆筒状的内周面形成供给口9，该供给口9能够从上方朝配置在模具4中的预塑形坯2的内部供给液体，该圆筒状的供给口9的下端为排出液体的排出口。然而，供给口9的形状不限于这样的圆筒状。

在主体区块7的内部设置有与喷嘴主体8a同轴且沿上下方向延伸的供给通道10，该供给通道10在其下端与供给口9连接。在供给通道10中经由配管11而连接有加压液体供给部12。加压液体供给部12能够利用预定的压力或流速将液体经由配管11与供给部10供给到供给口9。

虽然加压液体供给部12优选使用例如作为加压源而使用柱塞泵的构成，但是若能够按预定压力向预塑形坯2的内部供给加压的液体，则也能够使用其他的构成。

喷嘴单元6的内部配置有用于控制通过供给口9的液体的供给的密封体13。密封体13形成为沿着供给通道10的轴心而延伸的圆筒棒状，并在供给通道10的内部沿上下方向移动自如。另一方面，吹塑喷嘴8的夹持部8b的上表面为倒圆锥状的封闭面8c，若密封体13移动到下方的冲程端，密封体13的前端侧部分设置的倒圆锥状的抵接面13a抵接在封闭面8c，则供给通道10与供给口9的连通被密封体13切断，通过供给口9向预塑形坯2内部的液体供给被阻止。即，在本实施方式中，通过密封体13移动到下方的冲程端而使锥面13a抵接在封闭面8c，从而成为移动到阻止通过供给口9进行液体供给的“封闭位置”的状态。

另外，密封体13在抵接面13a的前端侧具有能够与圆筒状的供给口9滑动接触的圆筒状的部分开放部13b。在本实施方式中，在部分开放部13b的外周面上形成有沿上下方向(更具体而言为纵轴向)延伸的一条槽14。因此，如图2所示，通过密封体13移动到比封闭位置更靠上方的位置，抵接面13a从封闭面8c离开的同时部分开放部13b的外周面仍然处于与供给口9的内周面紧密接合的状态，从而仅能够通过槽14向预塑形坯2的内部供给液体。如此，密封体13能够移动到允许液体仅通过供给口9的周向的一部分进行供给的“第一开放位置”。在此，“周向”表示绕配置在模具4中的有底筒状预塑形坯2的中心轴线旋转的方向。而且，槽14设置为在第一开放位置中形成使液体通过的间隙。另外，也可以根据厚壁部的形状将这样的第一开放位置设置成多个阶段或者其他阶段。例如，虽然在本实施方式中，槽14的宽度和深度从上流侧朝向下流侧是不变的，但是也可以将槽14构成为其宽度和/或深度从上流侧朝向下流侧变大的形状，也可以在槽14的宽度和/或深度发生变化的每个变化部分多阶段地设定第一开放位置。在该情况下，能够在设定为其他阶段的第一开放位置之中选择适合所需的厚壁部形状的阶段的第一开放位置。

另外，设置在部分开放部13b的外周面的槽14的数量、配置、大小、形状等能够根据在成型的容器3上应该设置的厚壁部的数量、配置、大小、形状等而适当地设定。例如，槽14不限于沿纵轴向延伸的形状，也可以是沿上下方向螺旋状地延伸的形状等。另外，槽14可以是下流侧的宽度窄于上流侧的宽度的形状，相反，也可以是下流侧的宽度宽于上流侧的宽度的形状。另外，也可以在供给口9的内周面设置所需的数量、配置、大小、形状等的槽14来代替部分开放部13b的外周面。另外，只要部分开放部13b在第一开放位置中位于供给口9的内侧并且允许仅通过供给口9的周向的一部分进行液体供给即可，例如，可以设置通过部分开放部13b内部的流道来代替槽14。通过了这样的槽14或流道等的液体沿着喷嘴主体8a的内周面流下，然后沿着预塑形坯2的主体部2b的内周面从预塑形坯2的口部2a朝向底部呈竖带状地流下，最后以竖带状冷却预塑形坯2。

接下来，如图3所示，通过密封体13移动到比第一开放位置更靠上方，部分开放部13b从供给口9脱离，从而能够允许通过供给口9的整个周向进行液体的供给。如此，密封体13能够移动到允许通过供给口9的周向的所有部分进行液体供给的“第二开放位置”。

在本实施方式中，在密封体13的内侧滑动自如地安装有拉伸杆15。拉伸杆15能够相对于密封体13沿上下方向(更具体而言为纵轴向)相对移动，通过使拉伸杆15相对于密封体13朝向下方移动，能够使安装在模具4中的预塑形坯2的主体部2b在型腔5的内部沿纵轴向延伸。即，该液体吹塑成型装置1通过在向预塑形坯2的内部供给加压的液体之前或供给的同时利用拉伸杆15，使预塑形坯2沿纵轴向延伸，从而能够对该预塑形坯2进行双轴延伸吹塑成型。应予说明，液体吹塑成型装置1也能构成为不设置拉伸杆15的结构。

接下来，对利用这种结构的液体吹塑成型装置1来将预塑形坯2成型为预定形状的容器3的方法(本实施方式的液体吹塑成型方法)进行说明。

首先，将事先利用加热器等加热单元(未图示)加热到展现出延伸性的程度的预定温度(例如80℃～150℃)的预塑形坯2安装在模具4中并合模，然后使喷嘴单元6下降到密封位置而处于图1所示的状态。

接下来，进行预塑形坯冷却工序。在预塑形坯冷却工序中，如图2所示，通过使密封体13从封闭位置移动到第一开放位置，使液体沿着预塑形坯2的内周面呈竖带状地流下，从而以竖带状冷却预塑形坯2。此时，可以通过加压液体供给部12来加压液体，也可以不加压。在通过加压液体供给部12进行加压的情况下，优选控制通过加压液体供给部12进行的加压，以防止流入到预塑形坯2的内部的液体的压力或流速成为导致预塑形坯2变形的压力或流速。

若预塑形坯冷却工序结束，则接下来进行吹塑成型工序。在吹塑成型工序中，如图3所示，通过使加压液体供给部12工作并且使密封体13移动到第二开放位置，从而向预塑形坯2的内部供给液体并且将预塑形坯2吹塑成型为沿着模具4的型腔5的预定形状。此时，预塑形坯2中冷却为竖带状的部分变得比剩余的部分难以延伸(延伸时的流动性下降)，相应地被成型为厚壁。即，预塑形坯2中冷却为竖带状的部分在液体吹塑成型的容器3中成为竖带状的厚壁部16(参照图4)。因此，根据本实施方式，通过在要成型的容器3的所需的周向位置上形成竖带状的厚壁部16，从而能够赋予耐压曲性或减压吸收功能。而且，由于利用液体吹塑成型所使用的液体来形成厚壁部16，所以不会使装置复杂化。此外，根据本实施方式，通过在密封体13设置部分开放部13b这样简单的构成，能够形成厚壁部16。

应予说明，在吹塑成型工序中，能够在利用拉伸杆15使预塑形坯2向纵轴向延伸后或者在利用拉伸杆15使预塑形坯2向纵轴向延伸的同时，进行利用液体进行吹塑成型的双轴延伸吹塑成型。另外，上述的预塑形坯冷却工序虽然在利用拉伸杆15进行延伸前进行，但是也可以在利用拉伸杆15进行延伸时或者进行延伸后进行。应予说明，在预塑形坯冷却工序以及吹塑成型工序中都可以不进行利用拉伸杆15的延伸。

如图4所示，若吹塑成型工序结束，则预塑形坯2成为内部收容了液体的预定形状的容器3。虽然细节没有图示，但是若吹塑成型工序结束，则喷嘴单元6向上方移动，在与吹塑喷嘴8解除卡合后的口部2a上被安装盖体，接着模具4被打开，能够从模具4中取出制作完成的装有液体的容器3。应予说明，也可以在从模具3中取出装有液体的容器3之后，在装有该液体的容器3的口部2a上安装盖体。

在图1～图4所示的实施方式中，虽然在部分开放部13b的外周面上设置有槽14，但是如图5所示，也可以在供给口9的内周面设置一条以上的槽17的构成来代替。图5是本发明的其他实施方式的液体吹塑成型装置1’的截面图，示出密封体13’在第一开放位置的状态。在本实施方式中，在供给口9’的内周面(喷嘴主体8a’的内周面)上设置以彼此相对的方式配置且各自沿纵轴向延伸的一对槽17来代替在密封体13’的部分开放部13b’上设置槽14(参照图2)的构成。其他的构成与上述的实施方式的情况相同。因此，在图5所示的第一开放位置中，能够使流过该一对槽17的液体分别沿着预塑形坯2的主体部2b的内周面呈竖带状地流下，以竖带状冷却预塑形坯2。应予说明，槽17的数量、配置、大小、形状等，如上述的实施方式的情况相同，能够根据在成型的容器3(参照图4)上应该设置的厚壁部的数量、配置、大小、形状等而适当地设定。另外，例如可以设置通过喷嘴主体内部的流路来代替槽17。例如，可以设置以彼此相对的方式来配置并且在喷嘴主体内部分别沿纵轴向延伸的一对流路来代替该一对槽17。在该情况下，若密封体移动到第一开放位置，则液体仅通过由喷嘴主体的内周面与该一对流路的内周面所构成的供给口的一部分周向而被供给到预塑形坯的内部。在此，如上所述，“周向”表示绕配置在模具中的有底筒状预塑形坯的中心轴线旋转的方向。

以上，虽然对本发明各种实施方式进行了说明，但是上述的内容仅仅示出本发明的实施方式的一例，当然只要不脱离发明的主旨，可以添加各种改变。

Claims (3)

1.一种液体吹塑成型装置，其特征在于，

将有底筒状的预塑形坯成型为预定形状的容器，

所述液体吹塑成型装置，具备：

配置有所述预塑形坯的模具；以及

喷嘴单元，其具有能够从上方朝配置在所述模具中的所述预塑形坯的内部供给液体的供给口，

所述喷嘴单元具备密封体，该密封体能够在阻止通过所述供给口进行液体供给的封闭位置、允许仅通过所述供给口的周向的一部分进行液体供给的第一开放位置以及允许通过所述供给口的周向的所有部分进行液体供给的第二开放位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的液体吹塑成型装置，其特征在于，

所述密封体位于所述第一开放位置中所述供给口的内侧并且具备允许仅通过所述供给口的一部分周向进行液体供给的部分开放部，

所述部分开放部的外周面与所述供给口的内周面的至少一个具有在所述第一开放位置中形成使液体通过的间隙的槽。

3.一种液体吹塑成型方法，其特征在于，

将有底筒状的预塑形坯成型为预定形状的容器，所述液体吹塑成型方法使用液体吹塑成型装置进行，该液体吹塑成型装置具备：

配置有所述预塑形坯的模具；以及

喷嘴单元，其具有能够从上方朝配置在所述模具中的所述预塑形坯的内部供给液体的供给口，

所述喷嘴单元具备密封体，该密封体能够在阻止通过所述供给口进行液体供给的封闭位置、允许仅通过所述供给口的周向的一部分进行液体供给的第一开放位置以及允许通过所述供给口的周向的所有部分进行液体供给的第二开放位置之间移动，

所述液体吹塑成型方法具有：

预塑形坯冷却工序，使所述密封体从所述封闭位置移动到所述第一开放位置，使液体沿着所述预塑形坯的内周面呈竖带状地流下，从而将所述预塑形坯以竖带状冷却；

吹塑成型工序，在所述预塑形坯冷却工序之后，使所述密封体移动到所述第二开放位置，并且向所述预塑形坯的内部供给液体，从而将所述预塑形坯吹塑成型为预定形状。