CN110087518A - 双壁容器的改进 - Google Patents

Abstract

一种用于形成双壁容器的方法和设备，该双壁容器具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构，由热塑性材料拉伸吹塑成型为单个主体，并且适于大规模生产。形成热塑性管状坯料，然后进行热调节。接着，将经热调节的管状坯料纵向地机械拉伸并且通过气体压力向外吹塑成形，以使管状坯料遵从地且拉伸地采取第一双容器形模腔组的形状，以便形成与第二容器一体连接的拉伸吹塑成型的第一容器，其中，这两个容器在相反方向上延伸。接下来，应用附加热调节，以根据需要进一步对拉伸吹塑成型的第二容器以及如果被认为有优势还对第一容器的至少一部分进行热调节。然后，提供至少一个异型倒置活塞和第二双容器形模腔组，同时提供一个或更多个壁稳定性装置，壁稳定性装置被施加于两个一体连接的拉伸吹塑成型容器中的任一者或两者的壁表面的至少一部分，使得第二容器侧壁可以至少部分地被从内向外倒置，而同时第二容器底壁至少基本上不倒置，以便使第二容器变成在与第一容器相同的方向上延伸的基本上镜像倒置的第二容器，并且在第一容器和第二容器之间形成有气隙。

Description

双壁容器的改进

技术领域

本发明涉及用于双壁容器的拉伸吹塑成型的方法和设备，该容器由热塑性树脂管状坯料形成为单个主体，并且具有由在相同方向上延伸且其间具有气隙的两个一体连接并相邻的容器构成的结构。更具体地说，本发明涉及适于高速大规模生产的方法和设备，该方法设备生产具有非常薄的壁并且具有高度均匀壁厚度的一体双壁容器。

背景技术

根据维基百科(Wikipedia)，容器是“由创建可以用于容纳、储存和运输物体或材料的部分或全部封闭空间的任何装置构成的基础工具”。

如本文所用，术语“容器”是指具有中空或凹进内部结构的任何承装器，该承装器可以用于保持液体和/或固体内容物，而无论是否被设计成用于保持这种内容物，并且至少包括：嘴口，其基本上位于容器的径向轴线上；至少一个侧壁，其与容器的纵向轴线平行地布置和/或与容器的纵向轴线成一定角度地布置；以及底壁，其基本上位于容器的径向轴线上，其中，底壁可以是形成完全封闭容器的底端的完全封闭的底壁，或者可以是形成部分封闭容器的底端的部分封闭的底壁。部分封闭的底壁是底壁表面积基本大于在同一径向平面中测得的平均侧壁表面积的位置。最不济至少部分封闭的底壁可以是侧壁端部处的诸如管状坯料上的机械和/或密封连接特征这样的加厚边缘段。

如本文中使用的，容器可以是烧杯、瓶子、碗、水壶、盖子、玻璃水瓶、纸盒、蛤壳、罩盖、杯子、快餐容器、食品容器、玻璃杯、罩子、封盖、马克杯、盘子、罐子或者表示能够保持液体和/或固体内容物的部分或完全封闭空间的容器的任何其他衍生形式。

如本文中使用的，术语“管状物”表示大体管状或管子状形式的物体，其中，所述物体本质上是中空的并且基本上是圆柱形形式的，然而，这并不意味着由于定义而使得管状物体必须是圆或圆形的。管状物体可以是任何特定应用和/或容器设计所需的任何横截面形状或形式，包括但绝不限于圆、圆形、卵形、三角形、正方形、矩形或径向和/或纵向的其几何和/或非几何形式或形状的任何组合。

如本文中使用的措辞“具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构并形成为单个主体的双壁容器”可以同等地用“一体双壁容器”来代替。

如本文中使用的措辞“具有由在相反方向上延伸的两个一体连接的容器构成的结构并形成为单个主体的双壁容器”可以同等地用“一体双壁容器”代替。

如本文中使用的术语“吹胀比”可以同等地用“扩张比”代替，并且表示吹塑成形之前的管状坯料(或管状栓)的任何给定尺寸大小与一旦初速形成后容器的相应尺寸大小之比。

如本文中使用的措辞“模腔组”表示通常包括两个大体相似的半模的模具，然而，本领域的技术人员将显而易见的是，这不应该被视为将模腔组限于仅仅两个模具组件。可以存在形成模腔组的任何数目的一体部件和/或单独部件。

每年全球都有无数的适合大规模生产的低成本容器。关于通过热塑性材料的吹塑成形而大量生产的低成本容器，与低成本生产相关的问题包括但决不限于：

·低成本可热成型塑料树脂；

·薄壁段/轻空重；

·生产速度快；

·小的生产线占地面积，以使能够使用小单元生产设施，这种设施可以位于配送中心附近，由此使物流成本最小化；

·基于主要工艺的生产方法；

·高度可回收性；

·使可叠堆性最大化，以使物流成本和储藏成本最小化；

·少量的子组件部件；

·少量的生产工艺。

目前，几乎所有大规模生产的容器本质上都是单壁的。主要原因在于，当前的生产工艺要么不能制造一体双壁容器，要么目前利用的任何能够生产一体双壁容器的生产方法导致商业成本过高的生产单位成本。

举例来说，当前的热塑性塑料杯生产方法是通过热成型进行的，其中，经预处理的热塑性塑料材料的扁平片材被加热直至热塑性塑料树脂的软化温度，但是通常不高于熔融温度，然后施加气体压力和/或机械拉伸以使扁平片材热成形为容器状模腔。通过这种方法，单壁结构能容易地由扁平片材形成，然而，用扁平片材进行的热成型工艺的已知变型不能可行地形成完整的双壁结构，因为这需要使壁结构中的至少一些壁结构在热成形期间有效收缩而非拉伸并且这与生产方法的基础相反。

又如，一些瓶状容器通过挤出吹塑成型制造，其中，比其熔融温度(熔融)高的热塑性塑料材料管被挤出在容器状模腔组之间，然后在仍处于熔融状态时，施加气体压力以使熔融的热塑性塑料树脂在模腔中热成形。与用该工艺进行大规模生产相关的问题在于，熔融管挤出非常慢，因此无法实现高生产速度，而在熔融状态下，最终容器的壁可以有多薄存在实际限制。通常，对于这种工艺，壁厚基本大于1mm，对于大规模生产容器而言，这样使商业成本过高。

具有由其间具有气隙的两个一体连接并相邻的容器构成的结构并形成为单个主体的一体双壁容器的类似物存在许多以市场为导向的原因，这些原因包括但不限于：

·形成完全可回收的咖啡杯；

·形成在外壁上不会形成冷凝的冷杯；

·形成可以延长饮料保存期的冷杯；以及

·形成延长其内容物保持热的时段的容器。

以使用集装箱行业内的杯子类型为例，并且除了广泛使用的保护用户免得其烫伤手的单独热套筒的咖啡杯解决方案之外，用户在解决这些需要中的任一个时采取的典型解决方案是用杯子套杯子，以便形成“具有气隙的双壁容器”。从大规模生产的角度来看，这种“杯子套杯子”解决方案与单独的咖啡杯热套筒一样，明显增加了额外成本并导致浪费增加，这对于任何回收要求而言都是适得其反的。

对于大规模生产和所有容器类型而言，节省成本的解决方案在于能够在容器内部形成容器，其被构造使得两个容器形成为单个主体，并且由此在两个一体相邻的容器之间形成气隙。

现有技术的简要描述

美国专利号US 3,182,842A教导了一种通过挤出-吹塑成型生产的双壁容器结构，其中教导了各种生产阶段，所有这些阶段都是在容器保持熔融状态时发生的。只有当形成完全完整的双壁容器时，才允许容器充分冷却，使得允许热塑性树脂降至其熔融温度以下并由此固化。

如已经指出的，挤出吹塑成型的典型特征是低生产速度和基本厚壁的成品，并且几乎从没有能够生产低成本大规模生产的容器的工艺，但是这是当在1963年提交该专利时跨时代的主要热塑性吹塑成形方法。在随后的几十年中，已推出了更适于薄壁结构的吹塑成形生产方法的显著进步。

美国专利号US 3,612,346教导了一种通过用预处理的扁平片材进行热成形而生产的双壁杯结构，其中，扁平片材的一部分被一体形成为覆盖中央杯部分的至少一部分的外部倒锥形壁部分。

虽然该专利主要教导了用于辅助自动售货机杯子可堆叠性的外部双侧壁的倒锥形部分，但是该专利确实表示了具有顺着中央杯部分的底壁向下延伸的倒锥形外部双侧壁的杯子。由于该专利基于用预处理的扁平片材制成的热成形杯，因此所示出的杯子图像不太可能按照教导的方式生产，因为没有已知的热塑性树脂能够在被施加热和压力的某些区域(中央杯部分)中热拉伸，而同时在其他区域(倒锥形外壁)中热收缩。即使存在这种热塑性树脂，倒锥形外部双侧壁也不会如所描绘的那样具有一致壁厚度，而是具有基本上渐变的壁厚度，其中，壁厚度与径向直径减小成反比地增大；在杯口边缘的相邻处较薄而在底边缘处较厚。

在不太可能的情况下，发现用扁平片材如教导的那样热成形该杯子的方法是可实现的，所得的杯子作为大规模生产容器将是成本过高的，因为其本身的热成形不能形成超薄杯壁，并且倒锥形的外部双侧壁的渐变壁厚度将显著影响最终杯子的空重，由此显著影响杯子的单位成本。例如，通过热成形而形成的用于快餐应用的单壁500ml杯子具有大约0.35m的典型壁厚度和大约13克的典型杯子空重。通过添加用初始扁平片材进行收缩成形而形成的一体倒锥形外部双侧壁，有可能杯子的空重将是当前典型杯子重量的至少双倍。

美国专利3,969,060教导了一种基于热塑性材料的管状栓的变形来吹塑成型瓶子的方法。该栓是管状的，只有一个开口端，并且是在单独的注塑成型工艺中生产的。在稍后的时间并与注塑成型工艺分开，对管状栓进行热调节，使得其温度处于热软化范围内，但是通常远低于热塑性树脂的熔融温度，并且一旦被热调节至所期望温度，管状栓就在机械和/或气体压力下向外扩张，以拉伸地呈现外部模腔组的腔构造并由此形成成品瓶子产品。

在大致1976年首先教导的该工艺彻底改变了薄壁瓶子的生产。当热塑性树脂需要高于室温以进行热成形时，它同等地需要被随后冷却回接近室温进行后成形，并且这些加热和冷却时间影响整体生产速度，因此影响生产单位时间。通过远低于热塑性树脂的熔融温度进行吹塑成型，与挤出吹塑成型相比，显著降低了加热和冷却时间，由此显著提高了整体生产速度。另外，当热塑性树脂低于其熔融温度时，它们通常更均匀地拉伸，因此随着该工艺的出现，变得可以可靠地生产明显更薄壁的瓶子。作为额外的好处，成品壁越薄，产品就可以越快地冷却回到接近室温。

随着这种称为“拉伸吹塑”的工艺的到来，挤出吹塑成型的工艺相对于大规模生产的瓶形容器生产而言几乎消失。

美国专利No.9,339,979教导了一种由热塑性材料热成形为单件的双层隔热杯，其中至少一个肋保持内壁和外壁之间的部分间隔，并且所形成的杯子具有密封的隔热空间。虽然除了提及“热成形”之外没有教导杯子形成工艺本身，但是该专利确实示出了双壁隔热杯由具有第一开口端和第二开口端的管形成并且通过使用施加热、压力和外部模具而形成，并且它确实教导了所形成的杯子具有约0.35mm的壁厚度。

本领域的技术人员熟知的是，当热软化(但不熔融)的热塑性树脂被径向和纵向地吹塑成形到模腔内时，树脂在被施加气体压力的情况下可靠地拉伸多远存在实际限制，其中，实际吹塑比限制被认为是吹塑成形之前的初始管状坯料和吹塑形成的成品之间的扩张比的3倍。本领域的技术人员同样熟知的是，在对热软化后的热塑性树脂进行吹塑成形之前，它可以通常以远大于3倍的比率被机械地纵向拉伸。就是这样将热软化后的热塑性树脂进行机械拉伸然后结合吹塑成形，这是当前薄壁容器生产的基础。

为了实现非常薄壁的容器的生产，通常使用拉伸吹塑成型而非热成形。将管状坯料拉伸吹塑成型为吹塑成形容器是以下的组合：

·在纵向方向上的机械拉伸-在本文中被定义为纵向拉伸比LS，并且在本文中被计算为L1/L0，其中，L1是管状坯料拉伸长度，而L0是管状坯料初始长度；以及

·在纵向和/或径向方向上的气体压力拉伸-在本文中被定义为径向拉伸比RS并且在本文中被计算为R1/R0，其中，R1是压力拉伸后任何点处的周长，而R0是相应的初始管状坯料周长。

·RSmax在本文中被定义为沿着管状坯料的长度出现的RS的最大值。

·在本文中，之后可以将这两个比组合成被计算为RS/LS的整体拉伸吹塑模具比RL，其中，RLmax是沿着管状坯料的任何点处可计算出的最大RL，在本文中被计算为RSmax/LS。

主要由于热塑性树脂的物理性质限制，如果RSmax明显超过3，则通常在吹塑成形期间发生容器破裂，并且当存在机械拉伸时，LS总是大于1。因此，对于非常薄壁的容器的可行的吹塑成形，RLmax通常不应超过3。

在US 9,339,979中，没有教导在吹塑成形之前机械拉伸热软化的管状坯料，因此所教导的LS比为1。在所提供的图中，与吹塑成形的杯子产品中的最大周长(两个一体成形的杯子形状之间的过度区域)相比，管状坯料的周长(借助杯子的两个底壁中的管状捏缩点来描绘)描绘了明显大于3的RSmax。因此，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，由于RSmax和RLmax二者都明显大于3，因此所教导的双杯形式对于吹塑形式来说是最不切实际的，并且即使在没有高破裂百分比的情况下能吹塑成形，所成形的所得产品将没有所描绘的一致壁厚度。虽然诸如过渡区域这样的一些区域会表现出薄壁特性，但是很可能诸如底部和相邻侧壁这样的其他区域在本质上将远远不是薄壁。

单独考虑US 9,339,979描述了壁厚度为约0.35mm的吹塑成形的杯子，所教导的双壁隔热杯的重量将是相当容积能力的现有热成形单壁杯的重量的至少两倍，因此作为大规模生产的容器，将是商业成本过高的。

本发明的目的是克服形成具有由两个一体连接且相邻的容器的结构的一体双壁容器时的缺点中的一些缺点，这两个一体连接且相邻的容器之间具有气隙并且被形成为单个主体，使得它们作为大规模生产的薄壁容器而变成在商业上是可行的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于生产双壁容器的方法和设备，该双壁容器具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构，由热塑性材料拉伸吹塑成型为单个主体，并且适于大规模生产。最初，形成具有至少一个开口端的热塑性管状坯料，其中，其RSmax基本上为3或更小，以便使管状坯料和待拉伸吹塑成型的一体双壁容器的壁厚度最小化。允许管状坯料被充分冷却，使得其降至其熔融温度以下并由此固化。接下来，将管状坯料热调节至在热软化温度范围内但低于热塑性材料熔融温度的第一热调节温度。一旦经热调节，管状坯料就接着在纵向轴线方向上机械拉伸，其中，LS基本大于1，并且通过气体压力向外吹塑成形，使得RLmax小于3，并且优选地为大约1或更小。纵向机械拉伸与纵向和/或径向气体压力拉伸相组合而使管状坯料遵从地且拉伸地采取第一双容器形模腔组的形状，以便作为中间产品形成具有由第一容器和一体连接的第二较小容器构成的结构的吹塑拉伸成型的一体双容器，其中，第一容器和第二较小容器在彼此相反的方向上延伸。接下来，施加进一步的热调节，以将拉伸吹塑成型的第二较小容器以及如果被认为有优势则还有第一容器的至少一部分热调节至第二热调节温度。然后，提供至少一个异型倒置活塞和第二双容器形模腔组，同时提供一个或更多个壁稳定性装置，所述壁稳定性装置被施加于两个一体连接的拉伸吹塑成型容器中的任一个或两个的壁表面的至少一部分，使得第二较小容器的侧壁可以至少部分被从内向外倒置，而同时第二容器底壁至少基本上不倒置，以便使第二较小容器变成在与第一容器相同方向上在第一容器内部延伸的基本上镜像倒置的第二较小容器。另选地，可以手动倒置第二较小容器。

管状坯料可以仅具有一个开口端，在这种情况下，第一双容器形模腔组可以具有至少两个单独的双容器形模腔半部，模腔半部可以各自包括第一容器腔凹槽和第二较小容器形腔凹槽，第一容器腔凹槽具有嘴口、侧壁和部分封闭的底壁并且可以都包括小半径壁刚性特征和/或至少部分气隙密封特征，第二较小容器形腔凹槽具有嘴口、侧壁和完全封闭的底壁并且可以都包括小半径壁刚性特征和/或至少部分气隙密封特征，其中，两个容器形腔凹槽在彼此相反的方向上延伸并且被一体连接。

管状坯料可以具有第一开口端和第二开口端，在这种情况下，第一双容器形模腔组可以替代地包括第一容器腔凹槽和第二较小容器形腔凹槽，第一容器腔凹槽具有嘴口、侧壁和部分封闭的底壁的并且可以都包括小半径壁刚性特征和/或至少部分气隙密封特征，第二较小容器腔凹槽具有嘴口、侧壁和部分封闭的底壁并且可以都包括小半径壁刚性特征和/或至少部分气隙密封特征，其中，两个容器形腔凹槽在彼此相反的方向上延伸并且被一体连接。

无论管状坯料的格式如何，第二双容器形模腔组可以具有两个单独的双容器形模腔半部，模腔半部可以各自包括至少一个异型活塞凹槽、第一容器腔凹槽和第二较小容器形腔凹槽，第一容器腔凹槽具有嘴口、侧壁和部分封闭的底壁并且可以都包括小半径壁刚性特征和/或至少部分气隙密封特征，第二较小容器形腔凹槽具有嘴口、侧壁和部分封闭的底壁并且可以都包括小半径壁刚性特征和/或至少部分气隙密封特征，其中，两个容器形腔凹槽在彼此相反的方向上延伸并且被一体连接，并且可以包括用于对吹塑拉伸成型的第一和/或第二较小容器进行热调节的一个或更多个装置，并且可以包括用于与至少一个低于大气压的压力源互连的通路。

由于在吹塑阶段之前结合机械拉伸阶段(具有基本大于1的LS，管状坯料具有基本为3或更小的RSmax)，并且通过壁稳定性装置和异型倒置活塞辅助第二较小容器的倒置，因此可以作为适合于大规模生产的单个主体形成一体双壁容器，该一体双壁容器具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构。如此形成的气隙可以是部分密封的或敞口的气隙。

可以在任何序列时间点增加附加的生产步骤，包括但不限于：

·使用壁稳定性装置和异型倒置活塞来拉伸地延长倒置的第二较小容器的侧壁长度；

·通过任何方法出于任何原因切除任一个一体连接的容器和/或管状坯料的任一个部分或多个部分；

·通过任何方法将任何部分封闭的底壁转换成完全封闭的底壁，这会导致形成完全封闭的气隙，

·通过任何方法出于任何原因进一步倒置任一个一体连接的容器中的任何特征或壁部分，这会导致形成部分或完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于任何原因向任一个一体连接的容器添加任何形状或形式的附加的一个部件或多个部件，这会导致形成部分或完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于包括改善隔热的任何原因，向气隙中添加任何形式、特性或性质的附加的一种材料或多种材料；

·应用附加的成形/形成方法，以确保倒置的第二较小容器完全采取其最终的设计形状/形式；

·通过任何方法印刷到任一个一体连接的容器的任何表面上。

当经热调节的管状坯料通过机械和/或气体压力而被拉伸以便使它们拉伸地遵从于双容器形模腔组时，在一个或更多个位置处，它们必须：

·充分地机械夹紧以使它们能够被拉伸；以及

·充分地密封夹紧，使得气体压力可以被施加到它们的内部中。

所有管状坯料的开口端都可以具有机械夹紧特征，并且至少一个管状坯料开口端可以具有密封夹紧特征。通常，管状坯料的至少一个开口端将是基本圆形的，因为这提供了对于机械和密封附接二者而言最安全和高效的构造。然而，除了在开口端处之外，管状坯料的圆周形状可以是几何和/或非几何形式的任何组合，或者是圆周的任一个改变或多个改变，如通过设计并且相对于根据最终吹塑成形容器形状的管状坯料扩张而预期的那样。

当将管状坯料拉伸吹塑成型为双容器形腔组时，吹胀比越大，实现均匀的吹塑容器壁厚度就越困难。对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，在管状坯料的基本中间区域中(容器的主要部分由该中间区域拉伸吹塑成型)，通常实现基本上均匀的吹塑成形，因此能在该区域中容易地实现相当均匀的容器壁厚度。然而，在通常形成容器嘴口和底壁的管状坯料的端部区域中，吹胀比越大或者换句话说初始管状坯料的尺寸相对于最终容器尺寸越小，在容器的匹配区域中能实现基本上均匀的壁厚度越难。因此，通常当管状坯料的尺寸基本小于最终容器尺寸时，在容器嘴口和容器底部附近得到较厚的壁部分，并且在容器的中间得到较薄的壁部分。

对于许多瓶子物品的生产，这不是问题，然而，对于大规模生产的容器，壁厚度的均匀性不足直接转化为材料浪费，并因此在商业上导致生产单位成本过高。

通过利用设计确保管状坯料具有基本上为3或更小的RSmax：

·由此，管状坯料可具有相对于待拉伸吹塑成型的最终容器的最薄壁厚度；

·由此借助机械拉伸阶段进一步减小管状坯料壁厚度；以及

·当拉伸吹塑成型阶段开始时，管状坯料尽可能均匀地向外拉伸。

由于本文中教导的管状坯料设计、处理设备和生产步骤，具有最薄可行壁厚度和高度壁厚度均匀性的一体双壁容器可以被拉伸吹塑成型，由此可以形成高度适于大规模生产的一体双壁容器。拉伸吹塑成型方法和设备的意图是实现明显小于0.35mm且优选地在0.10mm和0.30mm之间的高度均匀的平均壁厚度。

考虑到热塑性树脂成本和易再循环性，该方法和设备使用的优选热塑性树脂是聚丙烯(PP)，然而，根据一体双壁容器的特定市场应用，可以同样使用任何合适的热塑性树脂。

该方法和设备所使用的热塑性树脂可以是油基或生物基、透光/透明、半透明或不透明，具有其天然树脂颜色或任何颜色或这些颜色的组合以适应应用、单一树脂类型或树脂类型的混合或其任何组合。

将管状坯料热调节至第一热调节温度和第二热调节温度可以是：

·如果例如管状坯料和/或一体双容器与一体双壁容器成形序列中的任何相关阶段远离地形成，则温度升高，由此需要加热升温至热调节温度；

·如果例如管状坯料和/或一体双容器与一体双壁容器成形序列中的任何相关阶段紧接着或一体地形成，则温度降低，由此需要冷却降温至热调节温度；或者

·其任何组合。

优选地，第一热调节温度是大约80至100摄氏度，并且第二热调节温度是大约60至120摄氏度。第一热调节温度可以与第二热调节温度相同，或者这二者可以具有不同的热调节温度。

无论温度升高还是温度降低，热调节都同样可以施加于任一个或更多个设备部件或子部件，诸如(仅仅是示例)：

·向模腔组中的一个或更多个区域施加冷却，以便一旦管状坯料遵从地且拉伸地采取第一双容器形模腔组的形状，就使吹塑成形的一体双容器返回至基本室温；

·向机械拉伸装置施加冷却以便抵消机械拉伸装置的热积聚，该热积聚会在机械拉伸阶段和/或气体压力吹塑成形阶段期间造成薄壁管状坯料破裂。

在完成纵向机械拉伸之后，可以开始气体压力吹塑成形，或者可以在完成纵向机械拉伸之前，开始气体压力吹塑成形。

当容器被形成为具有非常薄的壁和高度的壁厚度均匀性时，最终容器的结构强度可能是个问题。在容器结构中，弯曲或圆柱形壁形式的几何形状越简单，通常壁的刚度越低，由此诸如具有笔直瓶壁或圆锥形杯壁(这种壁通常径向表现出大半径曲率的曲线并且在纵向上的形式基本是线性的)的容器的刚度越低。

虽然选择热塑性树脂可以有助于壁刚度，但是通常用于一体双壁容器的更适用的热塑性树脂(诸如PP)具有较低而非较高的刚度。在不影响单件生产成本的情况下增加壁刚度的一种方式是径向和/或纵向地将附加的小半径形状或形式引入成品壁部分设计中。

关于第二较小容器，关于将该容器从其在与第一容器相反的方向上延伸的拉伸吹塑成型位置转换成在第一容器内部与第一容器相同的方向上延伸的基本镜像位置的需要优选地需要简单的大半径壁，如此，壁形状能容易地倒置(例如，倒置塑料隐形眼镜)，前提是即使当处于热软化状态时，几何形状/形式越复杂，倒置的困难性越大。因此，在第二较小容器腔凹槽中优选的是圆锥形形状、圆柱形形状或高半径复合弯曲腔壁。虽然这可能意味着倒置的第二较小容器表现出相对低的刚度，但是它形成了一体双壁容器结构的内部容器，由此具有保持液体/固体内容物的主要功能，因此与诸如衬袋盒容器中的袋的类似物这样的相当容器格式一样，刚度不太重要。

至于第一容器，通常不需要倒置该容器，同样，与诸如衬袋盒容器中的盒的类似物这样的相当容器格式相比，一体双壁容器结构的外部容器具有结构强度的主要功能，因此优选地第一容器腔凹槽可以结合复杂的小半径腔壁特征作为使拉伸吹塑成型的一体双壁容器中的薄壁刚度最大化的方式。

一体连接且相邻的容器之间的气隙的主要目的是提供隔热，既用于保持容器内容物热(诸如用于咖啡杯)，又用于保持容器内容物冷(诸如用于快餐杯和容器)。然而，热饮和冷饮通常相对快速地消耗，因此通常不需要完全封闭和密封的气隙使气隙有效地用作隔热层。

如现有技术中所教导的术语“完全封闭”预先假定一体双壁容器必须具有两个完全封闭的底壁，然而，当容器未被握在使用者手里时，它通常是直立在基本平坦表面上或者被保持在运输纸箱或托盘中，这样，通常在一体双壁容器的底部下方并且紧邻该底部存在至少基本平坦且完全分离的表面，由此代为有效充当第一容器的完全封闭的底壁。因此，在仅具有部分封闭的底壁的第一容器中通常存在少量不足。

尽管因本文中教导的方法和设备而形成的一体双壁容器的最简单形式得到敞口的气隙，但是有理由具有特别是与第一容器的部分封闭的底壁相邻的至少部分封闭的气隙，其原因包括整体的一体双壁容器结构的完整性和隔热性的改进。如已表征的一样，一体双壁容器类似于其中倒置的第二较小容器用作袋而第一容器用作盒的衬袋盒容器格式。因为倒置的第二较小容器通常是薄壁的并且几乎没有任何附加的壁刚度特征，所以一旦液体/固体内容物被置于倒置的第二较小容器“袋”内，就存在相对于第一容器“盒”自由且不利地移动的风险。虽然这种移动不会造成任何种类的结构故障，但是这种相对移动至少可能使用户感到不安。

通过将采取在第一容器腔凹槽壁上向内延伸的突变/小半径改变的形式的至少一个或更多个复杂小半径腔壁特征结合到双容器形模腔组中，可以使倒置的第二较小容器中相对于其第一容器的任何移动最小化，由此可以增加整体结构完整性。采取在第一容器腔凹槽壁中向内延伸的突变/小半径改变的形式的至少一个或更多个复杂小半径腔壁特征会导致第一容器在任一个地方或更多个地方与其相邻的倒置的第二较小容器至少部分地或接合地接触。

这种采取在第一容器腔凹槽壁中向内延伸的突变/小半径曲率改变的形式的至少一个或更多个复杂小半径腔壁特征还可以用于在完工的一体双壁容器中提供气隙约束，以便提供至少部分或完全封闭的气隙密封。

在倒置处理中，第二较小容器底壁的至少一些部分不一定需要倒置，因此用于第二较小容器底壁的腔凹槽还可以包括采取突变/小半径曲率腔凹槽改变的形式的至少一个或更多个复杂小半径腔壁特征，这可以用作减少一体双壁容器结构中的相邻一体容器之间的移动的其他方式和/或用作提供气隙约束的其他方式。

为了在拉伸吹塑成型的一体双壁容器中形成这种有利的壁特征，双容器模腔组可以包括但不限于：

·径向和/或纵向或以介于径向和纵向之间的任何角取向的腔壁形状和/或形式的一个或更多个突变/小半径改变；

·从任何腔壁的平均表面向内和/或向外延伸任何距离的腔壁形状和/或形式的一个或更多个突变/小半径改变；

·在任何方向上连续和/或不连续的形状和/或形式的突变/小半径改变；

·如果从第一容器腔壁向内延伸，则可以通过设计延伸一定距离，使得拉伸吹塑成型的第一容器及其倒置的第二容器在采取它们最终的在彼此相同的方向上延伸的一体双壁容器结构形式时可以在任一个或更多个地方触摸地接触、接合地接触或者不接触；或

·其任何组合。

复杂的小半径模腔壁特征的示例包括但决不限于：

·作为腔壁的一部分的任何形式的徽标、图形设计、刻字、促销信息或类似物；

·作为腔壁的一部分的任何几何或非几何形状或形式；

·以形成的脊为代表的腔壁高度的任何突变；

·以腔肋或腔通道为代表的腔壁高度的任何突变，该腔壁高度同样突然返回到同一平面中的基本原始腔壁高度；

·作为腔壁的一部分的任何类型的凸起或凹进的螺纹形式；

·其任何组合；或

·本领域的技术人员容易清楚的具有突变/小半径变化形式的复杂几何腔壁特征。

在拉伸吹塑成型阶段期间，仅具有一个开口端的热调节管状坯料通过机械和/或气体压力向外扩张，使得它们拉伸地遵从于双容器形模腔组的形状。对于这种一体双壁容器，第一双容器形模腔组通常包括一体且互连的腔凹槽，腔凹槽包括但决不限于：

·用于与管状坯料的一个开口端机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和完全封闭的底壁区域的接合地连接的第二较小容器腔凹槽；

·其中，第一容器和第二较小容器的腔凹槽在彼此相反方向上延伸。

另选地，在拉伸吹塑成型阶段期间，具有第一开口端和第二开口端的热调节管状坯料通过机械和/或气体压力向外扩张，使得它们拉伸地遵从于双容器形模腔组的形状。对于这种一体双壁容器，第一双容器形模腔组通常包括一体且互连的腔凹槽，腔凹槽包括但决不限于：

·用于与管状坯料的第一开口端机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第二较小容器腔凹槽；

·其中，第一容器和第二较小容器的腔凹槽在彼此相反方向上延伸；

·并且，用于与管状坯料的第二开口端机械和/或密封接合连接的接合地连接的大孔径凹槽。

在第二较小容器倒置阶段期间，经热调节的第二较小容器至少部分从内向外倒置。第二双容器形模腔组通常包括一体且互连的腔凹槽，腔凹槽包括但决不限于：

·用于与第一容器的部分封闭的底壁机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第二较小容器腔凹槽；

·其中，第一容器和第二较小容器的腔凹槽在彼此相反方向上延伸；

·以及形成第二较小容器底壁区域的一部分的至少一个接合地连接的异型倒置活塞凹槽；

·并且还可以包括：

·至少一个第一容器和/或第二较小容器的热调节装置；以及

·用于与至少一个低于大气压的压力源互连的至少一个通路。

第二较小容器的腔凹槽可以略小于其相应的第一容器的腔凹槽，或者第二较小容器的腔凹槽可以基本小于其相应的第一容器的腔凹槽。第二较小容器的腔凹槽可以具有与其相应的第一容器的腔凹槽基本相同的形状/形式，或者第二较小容器的腔凹槽可以具有与其相应的第一容器的腔凹槽基本不同或完全不同的形状/形式。容器形模腔组可以是彼此的精确镜像复制品，或者容器形模腔组可以具有彼此不同的腔形状/形式。

为了高速生产，通常优选地在生产序列中有较大量的快速步骤而非较少量的慢速步骤，对于任何生产序列而言，通常由最慢速的步骤确定生产总产量。因此，对于生产一体双壁容器的方法和设备而言，优选的是包括第一和第二双容器形模腔组，以便实现最快速的可能生产序列循环时间，由此实现最低的单件生产成本，但是，如本领域中的技术人员将清楚的，可以同样地使用结合了两个双容器形模腔组的所有特征和功能的单个双容器形模腔组。另选地，可以在生产序列中采用两个以上的双容器形模腔组。

为了确保第二较小容器的最佳倒置，重要的是控制倒置和非倒置壁部分接合地连接的区域中的壁稳定性：

·在期望将第二较小容器完全倒置成完全镜像位置的情况下，双容器模腔组中的用于壁稳定性控制的区域是第一容器的嘴口区域和第二较小容器的腔凹槽之间的连接区域；

·在期望只将第二较小容器部分倒置成基本镜像位置的情况下，双容器模腔组中的用于壁稳定性控制的区域是相对于将形成的最终一体双壁容器通过设计而认为必要的任何地方。

无论用于壁稳定性控制的区域在双容器形模腔组内位于什么地方，重要的是尽可能保持相关拉伸吹塑成型的一个壁区域或多个壁区域物理稳定，以便使第二较小容器以有序方式倒置，其中，倒置处理是：

·先开始用至少一个异型倒置活塞在第二较小容器的底壁上推动，使得底壁保持至少基本上不倒置，并且首先在纵向轴线方向上朝向嘴口移动；

·之后有序倒置侧壁，即逐渐从侧壁的底壁端开始，朝向侧壁的嘴口端进行；并且

·最后以倒置嘴口结束，或者在希望通过设计而结束倒置的别的任何地方结束倒置。

异型倒置活塞可以具有辅助倒置所需的任何/形式(从平坦推动面到完全异型形状)所需的任何形状/形式，所述形状/形式遵从于最终内部倒置底壁形状，由此确保第二较小容器底壁至少基本上不倒置。优选的轮廓是遵从于最终内部倒置底壁形状的完全异型形状。

双容器模腔组内的壁稳定性控制装置包括但不限于：

·向双容器模腔组内部施加高于大气压的压力以便在倒置期间向拉伸吹塑成型的一体双容器的内部提供高于大气压的压力；

·在需要壁稳定性控制的一个区域或多个区域中，经由双容器模腔组向任一个或更多个拉伸吹塑成型的一体双容器的外壁表面施加低于大气压的压力；

·使用通向第二双容器模腔组的孔中的至少一个孔向双容器模腔组内部插入至少一个柔性壁表面支撑结构，以便抵靠拉伸吹塑成型的一体双容器的相关内部壁表面上提供机械壁稳定性，和/或可以具有至少一个头部形状，该头部形状被成形/形成为辅助形成在倒置壁和非倒置壁的相交点处期望的最终倒置形状/形式。

·其任何组合；或

·对于本领域的技术人员而言显而易见的任何其他双容器模腔组的壁稳定性控制。

对于拉伸吹塑成型的瓶子，在壁导致期间目前使用高于大气压的空气压力进行壁稳定性控制，例如创建一体手柄区域。然而，通常相对于吹塑成形的瓶子的总容积来说壁倒置容积尺寸较小，因此由壁倒置而引起的任何内部空气压力差都能容易地控制。

然而，对于一体双壁容器结构，在相反方向上延伸的拉伸吹塑成型的第一容器和一体第二较小容器与最终一体双壁容器之间的内部容积差异大，通常超过容积差异的10倍，在最终一体双壁容器中，第一容器和内部倒置的第二较小容器在相同方向上延伸。鉴于高速生产，要求尽可能快地进行倒置，这两个截然不同的内部容积之间的内部气压积聚可能难以最好地控制。

在倒置期间可以直接控制内部空气压力的改变速率的情况下，这可以通过诸如压力调节器和/或安全阀这样的快速动作的气动控制装置进行。然而，在内部空气压力的改变速率超过快速动作的气动装置进行可靠控制的能力的情况下，倒置设备级可以结合一个或更多个单独的压力腔，所述压力腔与拉伸吹塑成型的第一容器和一体第二较小容器的内部接合地互连，使得其组合的内部容积基本大于拉伸吹塑成型的第一容器和一体第二较小容器的内部容积本身。以这种方式，当第二较小容器被倒置时，拉伸吹塑成型的一体双壁容器的内部容积因倒置引起的显著改变仅导致组合的内部容积的总容积少量改变，由此能够使倒置期间的内部空气压力改变最小化，由此可以容易地控制内部空气压力。可以使用气动控制装置和/或一个或更多个压力腔的任何组合。

通向双容器模腔组中的孔中的至少一个孔可以用于将至少一个柔性表面支撑结构插入双容器模腔组的内部，以便在倒置期间为拉伸吹塑成型的一体双壁容器提供内部壁表面稳定性。一个或更多个柔性表面支撑结构可以通过任何方法被弹簧加载，以便使它们在需要壁表面稳定性的区域中与拉伸吹塑成型的一体双容器的相关内部壁表面弹性地且接合地接触。可以在倒置之前、期间或之后的任何时间点将一个或更多个柔性表面支撑结构柔性地插入和/或柔性地抽出。

双容器模腔组内部的至少一个柔性表面支撑结构可以包括内部成形件，内部成形件被成形为确保针对设计需要形成倒置壁和非倒置壁之间的过渡区域。

在一个或更多个柔性表面支撑结构保持与此时倒置的一体双壁容器的内部壁表面弹性地且接合地接触并且通过任何方法使此时倒置的第二较小容器保持经热调节状态的同时，可以使异型倒置活塞进一步在倒置方向上延伸，由此致使此时部分或完全倒置的第二较小容器的底壁和/或侧壁的至少一部分被拉伸地延长。按这种方式，此时部分或完全倒置的第二较小容器的内部容积可以增加，同时使其侧壁的壁厚度减小。因此，对于任何给定的目标容积能力，整体的最终一体双壁容器空重可以进一步减小，由此使生产单位成本相似地降低。可以在壁倒置之后和/或在壁倒置期间发生第二较小容器壁拉伸。可以使用同一异型倒置活塞用于壁拉伸，或者可以使用单独的异型活塞用于侧壁拉伸。

倘若需要增加处理步骤以将至少一个部分封闭的底壁转换成完全封闭的底壁，则这可以通过以下方式进行：

·压入配合任何合适材料的附加底壁；

·胶合或焊接任何合适材料的附加底壁；

·对基本上相同材料或具有合适分子键合性质的任何材料的附加底壁进行包覆成型；

·通过使原始管状坯料的部分热变形来形成附加底壁；

·其任何组合；或

·如本领域的技术人员清楚的那样，添加附加底壁。

倘若需要增加其他处理步骤以至少部分或完全地封闭气隙，则这可以通过以下方式进行：

·任何现有壁特征的附加倒置；

·任何形式的焊接处理；

·任何形式的胶合处理；

·添加任何形式的密封化合物；

·附接粘合标签；

·其任何组合；或

·本领域的技术人员容易清楚的任何形式的用于密封的附加方法。

倘若需要增加其他处理步骤来改善气隙的隔热特性，则这可以通过在生产序列中的任何时间点在气隙中添加任一种或更多种绝缘化合物来进行，化合物包括但不限于：

·气态化合物；

·液体化合物；

·固体化合物；或

·其任何组合。

在生产期间，管状坯料能完整和完全地形成为一体双壁容器，或者出于任何原因，可以使用一个或更多个后处理来切除管状坯料的不需要/不使用的部分和/或切除任何吹塑成形的壁部分，以便形成完工的一体双壁容器。举例来说，可以在生产序列中的某个时间点，至少基本切除管状坯料的机械和/或密封夹紧区域。

可以增加其他处理步骤，以便通过任何装置或方法向一体双壁容器附接地添加一个或更多个附加特征、元件、壁或子组件。仅仅举例来说，一体双壁容器可以具有在生产序列中的任何时间点附接地添加以下类似物的处理步骤：

·杯座；

·杯柄；

·一体封盖部件；

·玻璃柄；

·任何类型的促销品；

·其任何组合；或

·本领域的技术人员清楚的任何附加特征、元件、壁或子组件。

倘若在倒置之后，倒置的第二较小容器没有完全倒置成所期望的形状/形式，则一个或更多个附加处理步骤可以采用一个或更多个单独的装置来改善最终的倒置形状/形式，包括但不限于：

·任何种类的一个或更多个成形件；

·施加内部和/或外部空气压力；

·其任何组合；或

·本领域的技术人员清楚的任何形状/成形校正方法或装置。

用于形成一体双壁容器的处理步骤可以作为串行处理步骤、相邻处理步骤、或远程处理步骤或其任何组合而出现。优选的是，处理步骤是串行和/或彼此相邻地出现的。每个处理步骤和设备装置都可以在生产序列中以任何顺序仅出现一次，或者任一个或更多个处理步骤和/或设备可以根据需要要么顺序地要么非顺序地出现多次，以便实现最高效的整体生产产量。如本文中教导的任一个或更多个处理步骤可以根据需要而组合在一起或者分成多个子步骤。

由于本文中教导的方法和设备而形成的一体双壁容器的主要市场应用包括但不限于：

·作为快餐和咖啡零售店的杯子和/或封盖；

·作为易腐食品的瓶子或罐子；

·作为药品、化学品和化妆品的瓶子或罐子；

·作为快餐的容器；

·作为任何市场领域的二次包装杯、瓶子或容器。

在第一优选实施方式中，提供了一种用于生产双壁容器的方法和设备，该双壁容器具有由在相同方向上延伸且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构，由热塑性材料拉伸吹塑成型为单个主体，并且适于大规模生产。最初，形成具有一个开口端的热塑性管状坯料，其中，其RSmax基本上为3或更小，以便使管状坯料和待拉伸吹塑成型的一体双壁容器的壁厚度最小化。允许管状坯料被充分冷却，使其降至其熔融温度以下并由此固化。接下来，将管状坯料热调节至在热软化温度范围内但低于热塑性材料熔融温度的第一热调节温度。一旦经热调节，接着就使管状坯料在纵向轴线方向上机械拉伸，其中LS基本大于1，并且通过气体压力向外吹塑成形，使得RLmax小于3，并且优选地为大约1或更小。纵向机械拉伸与纵向和/或径向气体压力拉伸相组合，使管状坯料遵从地且拉伸地采取第一双容器形模腔组的形状，以作为中间产品形成拉伸吹塑成型的一体双容器，该一体双容器具有由第一容器和一体连接的第二较小容器构成的结构，其中第一容器和第二较小容器沿彼此相反的方向延伸。接下来，施加进一步的热调节，以将拉伸吹塑成型的第二较小容器以及如果被认为有优势还有第一容器的至少一部分热调节至第二热调节温度。然后，提供至少一个异型倒置活塞和第二双容器形模腔组，同时提供一个或更多个壁稳定性装置，壁稳定性装置被施加于两个一体连接的拉伸吹塑成型容器中的任一个或两个的壁表面的至少一部分，使得第二较小容器侧壁可以至少部分地被从内向外倒置，而同时第二较小容器底壁至少基本上不倒置，以便使第二较小容器变成在与第一容器相同的方向上在第一容器内部延伸的基本上镜像倒置的第二较小容器。另选地，可以手动倒置第二较小容器。

第一双容器形模腔组通常包括一体且互连的腔凹槽，腔凹槽包括但决不限于：

·用于与管状坯料的一个开口端机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和完全封闭的底壁区域的接合地连接的第二较小容器腔凹槽；

·其中，第一容器和第二较小容器的腔凹槽在彼此相反方向上延伸。

第二双容器形模腔组通常包括一体且互连的腔凹槽，腔凹槽包括但决不限于：

·用于与拉伸吹塑成型的第一容器的部分封闭的底壁机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；

·包括可(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第二较小容器腔凹槽；

·其中，第一容器和第二较小容器的腔凹槽在彼此相反方向上延伸；

·以及形成第二较小容器底壁区域的一部分的至少一个接合地连接的异型倒置活塞凹槽；

·并且还可以包括：

·至少一个第一容器和/或第二较小容器的热调节装置；以及

·用于与至少一个低于大气压的压力源互连的至少一个通路。

由于在吹塑阶段之前结合机械拉伸阶段(具有基本大于1的LS，管状坯料具有基本为3或更小的RSmax)，并且通过壁稳定性装置和异型倒置活塞辅助第二较小容器的倒置，因此可以作为适合于大规模生产的单个主体形成一体双壁容器，该一体双壁容器具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构。如此形成的气隙可以是部分密封的或敞口的气隙。

可以在任何序列时间点增加附加的生产步骤，包括但不限于：

·使用壁稳定性装置和异型倒置活塞来拉伸地延长倒置的第二较小容器的侧壁长度；

·通过任何方法出于任何原因切除任一个一体连接的容器和/或管状坯料的任一个部分或多个部分；

·通过任何方法将任何部分封闭的底壁转换成完全封闭的底壁，这会导致形成完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于任何原因进一步倒置任一个一体连接的容器中的任何特征或壁部分，这会导致形成部分或完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于任何原因向任一个一体连接的容器添加任何形状或形式的附加的一个部件或多个部件，这会导致形成部分或完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于包括改善隔热的任何原因，在气隙中添加任何形式、特性或性质的附加的一种材料或多种材料；

·应用附加的成形/形成方法，以确保倒置的第二较小容器完全采取其最终的设计形状/形式，

·通过任何方法印刷到任一个一体连接的容器的任何表面上。

在第二优选实施方式中，提供了一种用于生产双容器的方法和设备，该双容器具有由在相同方向上延伸且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构，由热塑性材料拉伸吹塑成型为单个主体，并且适于大规模生产。最初，形成具有第一开口端和第二开口端的热塑性管状坯料，其中，其RSmax基本上为3或更小，以便使管状坯料和待拉伸吹塑成型的一体双壁容器的壁厚度最小化。允许管状坯料被充分冷却，使得其降至其熔融温度以下并由此固化。接下来，将管状坯料热调节至在热软化温度范围内但低于热塑性材料熔融温度的第一热调节温度。一旦经热调节，接着就在纵向轴线方向上机械地拉伸该管状坯料，其中LS基本大于1，并且通过气体压力向外吹塑成形，使得RLmax小于3，并且优选地为大约1或更小。纵向机械拉伸与纵向和/或径向气体压力拉伸相组合使管状坯料遵从地且拉伸地采取第一双容器形模腔组的形状，以便作为中间产品形成具有由第一容器和一体连接的第二较小容器构成的结构的吹塑拉伸成型的一体双容器，其中第一容器和第二较小容器在彼此相反的方向上延伸。接下来，施加进一步的热调节，以将拉伸吹塑成型的第二较小容器以及如果被认为有优势则还有第一容器的至少一部分热调节到第二热调节温度。然后，提供至少一个异型倒置活塞和第二双容器形模腔组，同时提供一个或更多个壁稳定性装置，壁稳定性装置被施加于两个一体连接的拉伸吹塑成型容器中的任一者或两者的壁表面的至少一部分，使得第二较小容器侧壁可以至少部分被从内向外倒置，而同时第二容器底壁至少基本上不倒置，以便使第二较小容器变成在与第一容器相同的方向上在第一容器内部延伸的基本上镜像倒置的第二较小容器。另选地，可以手动倒置第二较小容器。

第一双容器形模腔组通常包括一体且互连的腔凹槽，腔凹槽包括但决不限于：

·用于与管状坯料的第一开口端机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第二较小容器腔凹槽；

·其中，第一容器和第二较小容器的腔凹槽在彼此相反方向上延伸；

·以及用于与管状坯料的第二开口端机械和/或密封接合连接的接合地连接的大孔径凹槽。

第二双容器形模腔组通常包括一体且互连的腔凹槽，腔凹槽包括但决不限于：

·用于与拉伸吹塑成型的第一容器的部分封闭的底壁机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；

·包括(出于任何目的都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第二较小容器腔凹槽；

·其中，第一容器和第二较小容器的腔凹槽在彼此相反方向上延伸；

·以及形成第二较小容器底壁区域的一部分的至少一个接合地连接的异型倒置活塞凹槽；

·并且还可以包括：

·至少一个第一容器和/或第二较小容器的热调节装置；以及

·用于与至少一个低于大气压的压力源互连的至少一个通路。

由于在吹塑阶段之前结合机械拉伸阶段(具有基本大于1的LS，管状坯料具有基本为3或更小的RSmax)，并且通过壁稳定性装置和异型倒置活塞辅助第二较小容器的倒置，因此可以作为适合于大规模生产的单个主体形成一体双壁容器，该一体双壁容器具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构。如此形成的气隙可以是部分密封的或敞口的气隙。

可以在任何序列时间点增加附加的生产步骤，包括但不限于：

·使用壁稳定性装置和异型倒置活塞来拉伸地延长倒置的第二较小容器的侧壁长度；

·通过任何方法出于任何原因切除任一个一体连接的容器和/或管状坯料的任一个部分或多个部分；

·通过任何方法将任何部分封闭的底壁转换成完全封闭的底壁，这会导致形成完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于任何原因进一步倒置任一个一体连接的容器中的任何特征或壁部分，这会导致形成部分或完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于任何原因在任一个一体连接的容器中添加任何形状或形式的附加的一个部件或多个部件，这会导致形成部分或完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于包括改善隔热的任何原因，在气隙中添加任何形式、特性或性质的附加的一种材料或多种材料；

·应用附加的成形/形成方法，以确保倒置的第二较小容器完全采取其最终的设计形状/形式；

·通过任何方法印刷到任一个一体连接的容器的任何表面上。

在对作为具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构并且用仅具有一个开口端的管状坯料形成为单个主体的双壁容器的形成的一部分的方法和/或设备进行参照的情况下，这些方法和/或设备同样可以是形成具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构并且用具有第一和第二开口端的管状坯料形成为单个主体的双壁容器的方法和设备的一部分，反之亦然。

在参照至少基本倒置第二较小容器而没有倒置第一容器的方法和设备的情况下，同样地，一种方法和设备可以至少基本上倒置第一容器而可以不倒置第二较小容器。

在参照其中第二容器小于第一容器的方法和设备的情况下，同样地，一种方法和设备可以具有比第二容器小的第一容器。

从如下仅以举例方式给出的描述，本发明的其他方面(应该在本发明的所有新颖方面考虑这些其他方面)将变得清楚。

附图说明

根据以示例方式参照附图给出的以下描述，本发明的示例将变得清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明的第一优选实施方式的热塑性树脂管状坯料的三维剖视图；

图2示出了根据本发明的同一个第一优选实施方式的第一双容器形模腔组的至少一部分的三维视图；

图3示出了根据本发明的任何优选实施方式的第二双容器形模腔组的至少一部分的三维视图；

图4示出了根据本发明的任何优选实施方式的异型倒置活塞的三维剖视图；

图5示出了根据本发明的任何优选实施方式的作为高于大气压的内壁稳定性控制的一部分的替代内部容积构造的三维视图；

图6示出了根据本发明的任何优选实施方式的内部柔性表面支撑结构的三维剖视图；

图7示出了根据本发明的第一优选实施方式的一体双壁容器的生产序列中的拉伸吹塑成型第三步骤的三维剖视图；

图8示出了根据本发明的任何优选实施方式的具有用于对拉伸吹塑成型的在相反方向上延伸的一体的较小的第一容器和第二容器的稳定性控制装置的倒置工作站的三维剖视图；

图9示出了根据本发明的任何优选实施方式的一体双壁容器的生产序列中的第四倒置步骤的第一阶段的三维剖视图；

图10示出了根据本发明的任何优选实施方式的图9的第四倒置步骤的第二阶段的三维剖视图；

图11示出了根据本发明的任何优选实施方式的图9和图10的第四倒置步骤的第三倒置阶段的三维剖视图；

图12示出了根据本发明的任何优选实施方式的图9至图11的第四倒置步骤的最终阶段的三维剖视图；

图13示出了根据本发明的第二优选实施方式的热塑性树脂管状坯料的三维剖视图；

图14示出了根据本发明的同一个第二优选实施方式的第一双容器形模腔组布置的至少一部分的三维视图；以及

图15示出了根据本发明的任何优选实施方式的替代双容器形模腔构造的三维剖视图。

具体实施方式

应当理解，如本说明书中使用的诸如“向上”、“向下”等这样的术语指的是附图中示出的取向和对于本领域的技术人员而言显而易见的取向。这些术语用于表示相对取向，但是不应被视为另外的限制。

参照图1，根据本发明的第一优选实施方式，用三维横剖视图描绘了封闭的热塑性树脂管状坯料。

根据本发明的第一优选实施方式，封闭的管状坯料1可以仅具有一个开口端2，并且可以通过设计进行优化，使得其RS_max基本上为3或更小，以便使封闭的管状坯料1的壁厚度3最小化，也使待拉伸吹塑成型的一体双容器(未示出)的壁厚度最小化。

当经热调节的管状坯料在机械和/或气体压力作用下被拉伸以便使它们拉伸地遵从于双容器形模腔组时，在一个或更多个位置处，管状坯料必须被：

·充分地机械夹紧以使它们能够被拉伸；以及

·充分地密封夹紧，使得可以它们的内部中施加压力。

通常，封闭的管状坯料1的开口端2是大体圆形的(如所描绘的)，因为这提供了最安全和高效的机械和密封附接方式。然而，除了在一个开口端2处之外，圆周形状4可以是几何和/或非几何形式的任何组合，或者是圆周的任一个改变或多个改变，如通过设计并且相对于根据待形成的最终双壁容器形状的管状坯料扩张而预期的那样。

对于封闭的管状坯料1，可以在一个开口端2处实现机械夹紧。机械夹紧可以采取在该一个开口端2处的一个或更多个一体机械夹紧特征5的形式，该夹紧特征5与双容器形模腔布置(未描绘)的外部机械虎钳或夹紧式装置接合地互连。这种轮缘状机械夹紧特征5可以随后形成拉伸吹塑成型的第一容器(未描绘)的部分封闭的底壁。

对于封闭的管状坯料1，也可以在该一个开口端2处实现密封夹紧，以便使气体压力至少具有进入其内部中的大体密封的通道6并且与双容器形模腔布置(未描绘)中的外部密封式装置接合地互连。密封夹紧通常被作为机械夹紧特征5的一部分结合在该一个开口端2处，并且可以包括公共和/或附加一体特征的任何组合，以便有助于密封。

用于封闭的管状坯料1的优选热塑性树脂是聚丙烯(PP)，但是可以同等地使用任何合适的热塑性树脂。热塑性树脂可以是油基或生物基、透光/透明、半透明或不透明，具有其天然树脂颜色或任何颜色或这些颜色的组合，属于单一树脂类型或树脂类型的组合或其任何组合。

参照图2，根据本发明的同一个第一优选实施方式，用三维视图描绘了第一双容器形模腔组的至少一部分。

根据本发明的第一优选实施方式，第一双容器形模腔组7的至少一部分通常包括一体的互连腔凹槽，腔凹槽包括但决不限于：

·用于与管状坯料1(未描绘)的所述一个开口端2机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽8；

·包括(出于任何目的而都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域10、侧壁区域11和部分封闭的底壁区域12的接合地连接的第一容器腔凹槽9，并且其中至少部分封闭的底壁可以是位于侧壁11的端部处的机械和/或密封接合连接特征8。

·包括(出于任何目的而都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域14、侧壁区域15和完全封闭的底壁区域16的接合地连接的第二较小容器腔凹槽13。

·其中，第一容器13和第二较小容器13的腔凹槽在彼此相反方向上延伸并且一体连接17。

复杂的小半径模腔壁特征的示例包括但决不限于：

·作为腔壁的一部分的任何形式的徽标、图形设计、刻字、促销信息或类似物18；

·作为腔壁的一部分的任何几何或非几何形状或形式(未描绘)；

·以形成的脊为代表的腔壁高度19的任何突变；

·以腔肋或腔通道为代表的腔壁高度的任何突变，该腔壁高度同样突然返回到同一平面20中的基本原始腔壁高度；

·作为腔壁的一部分的任何类型的凸起或凹进的螺纹形式(未描绘)；

·其任何组合；或

·本领域的技术人员容易清楚的具有突然/小半径变化形式的复杂几何腔壁特征。

参照图3，根据本发明的任何优选实施方式，用三维视图描绘了第二双容器形模腔组的至少一部分。

根据本发明的任何优选实施方式，第二双容器形模腔组21的至少一部分通常包括一体的互连腔凹槽，该腔凹槽包括但决不限于：

·用于与拉伸吹塑成型的第一容器(未描绘)的部分封闭的底壁机械和/或密封接合地连接22的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的而都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域24、侧壁区域25和部分封闭的底壁区域26的接合地连接的拉伸吹塑成型的第一容器腔凹槽23，并且其中至少部分封闭的底壁可以是位于侧壁25的端部处的机械和/或密封接合连接特征22；

·包括(出于任何目的而都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域28、侧壁区域29和部分或完全封闭的底壁区域30的至少一部分的接合地连接的拉伸吹塑成型的第二较小容器腔凹槽27；

·在彼此相反方向上延伸并且一体连接31的拉伸吹塑成型的第一容器23和拉伸吹塑成型的第二较小容器27的腔凹槽；

·以及作为拉伸吹塑成型的第二较小容器27的底壁30的一部分的至少一个接合地连接的异型倒置活塞凹槽32；

·并且，还可以包括：

·至少一个拉伸吹塑成型的第一容器23和/或拉伸吹塑成型的第二较小容器27的热调节装置，如以至少一个单独的加热器插件33的形式所描述的，其中在加热区域和未加热区域之间具有气隙34，使得可以通过任何已知的方法加热腔加热器插件33区域，和/或腔的一些部分可以如所期望地保持未加热；以及

·用于与至少一个低于大气压压力源(未描绘)互连的至少一个通路35。

参照图4，根据本发明的任何优选实施方式，用三维横剖视图描绘了异型倒置活塞。

根据本发明的任何优选实施方式，异型倒置活塞36可以具有有助于倒置所需的任何形状/形式，从平坦推动面(未描绘)到完全异型形状，该完全异型形状遵从于最终内部倒置底壁形状37，由此确保拉伸吹塑成型的第二较小容器的底壁至少基本上不倒置(未描绘)。优选的轮廓是完全异型形状，该形状遵从于最终的内部倒置底壁形状37并且在倒置处理期间充分支撑拉伸吹塑成型的第二较小容器的底壁。

如所描绘的，异型倒置活塞36可以具有凹入螺纹38，该凹入螺纹38作为将异型倒置活塞36附接到壁倒置驱动机构(未描绘)的一种可能方式。在生产序列中，可以存在任何数目的任一种或更多种不同形状/形式的异型倒置活塞36。优选地，为了总体简单且高效，仅存在一个异型倒置活塞36。

双容器模腔组内的壁稳定性控制装置包括但不限于：

·通过与至少一个低于大气压的压力源互连的至少一个通路35，经由双容器模腔组向控制壁稳定性控制所需的一个区域或多个区域中的任一个或更多个外部拉伸吹塑成型的容器壁表面施加低于大气压的压力，如图3中描绘的。

·向双容器模腔组内部施加高于大气压的压力以便在倒置(未描绘)期间向拉伸吹塑成型容器的内部提供高于大气压的压力。

·在第二双容器模腔组21中使用机械和/或密封接合-连接特征22的孔中的至少一个以用于向第二双容器模腔组内部插入至少一个柔性壁表面支撑结构，以便抵靠相关内部拉伸吹塑成型容器壁表面提供机械壁稳定性和/或提供至少一个头部形状，该头部形状被成形/形成为辅助形成在倒置壁和非倒置壁(未描绘)的相交点处期望的最终倒置形状/形式。

·其任何组合；或

·对于本领域的技术人员而言显而易见的任何其他双容器模腔组的壁稳定性控制。

参照图5，根据本发明的任何优选实施方式，用三维视图描绘了作为高于大气压的内壁稳定性控制的一部分的替代内部容积构造。

对于一体双壁容器结构，在相反方向39上延伸的拉伸吹塑成型的第一容器和一体第二较小容器(两个拉伸吹塑成型容器内的空气容积)与最终一体双壁容器(两个拉伸吹塑成型容器之间的气隙)之间的内部容积差异大，通常超过容积差异的10倍，在最终一体双壁容器中，拉伸吹塑成型第一容器和内部倒置的第二较小容器在相同方向40上延伸。鉴于高速生产，要求尽可能快地进行倒置，这两个截然不同的内部容积之间的内部气压积聚可能难以最好地控制。

倘若在倒置期间可以直接控制内部空气压力的改变速率，这可以通过诸如压力调节器和/或安全阀(未描绘)这样的快速动作的气动控制装置进行。然而，在内部空气压力的改变速率超过快速动作的气动装置进行可靠控制的能力的情况下，倒置设备级可以结合一个或更多个单独的压力腔41，所述压力腔41与拉伸吹塑成型的第一容器39和一体第二较小容器40的内部接合地互连，使得其组合的内部容积42(＝39+41)和43(＝40+41)基本大于拉伸吹塑成型的第一容器39和一体第二较小容器40各自的内部容积。这样，当拉伸吹塑成型的第二较小容器从组合内部容积42倒置到组合内部容积43中时，由于倒置引起的组合内部容积变化小，由此可以使内部空气压力变化最小化并且易于控制。可以使用气动控制装置和/或一个或更多个压力腔41的任何组合。

参照图6，根据本发明的任何优选实施方式，用三维视图描绘了内部柔性表面支撑结构。

根据本发明的任何优选实施方式，图3的第二双容器形模腔组21中的至少一个用于机械和/或密封接合连接22的大孔凹槽可以用于向第二双容器形模腔组21内部插入至少一个内部柔性表面支撑结构44，以便在倒置期间为任何拉伸吹塑成型容器(未描绘)提供内壁稳定性。一个或更多个内部柔性表面支撑结构44可以通过任何方法被弹簧加载，以便使它们在需要壁表面稳定性的任何内表面区域中与相关内部拉伸吹塑成型容器壁表面弹性地且接合地接触。

如所描绘的，内部柔性表面支撑结构44可以具有至少一个弹簧臂45，并且任何弹簧臂45都可以具有呈头部形状的成形头部46，该头部形状被成形/形成为辅助形成在倒置壁和非倒置壁的相交点处期望的最终倒置形状/形式。附加弹簧可以被插入内部柔性表面支撑结构44(未描绘)上的任何位置处，并且可以有利地在头部间间隙47中插入每个成形头部46之间。无论是在倒置之前、期间还是之后，一个或更多个内部柔性表面支撑结构44都可以在生产序列中的任何时间点柔性地插入和/或柔性地抽出。

生产一体双壁容器的序列中的第一步骤可以是形成图1的管状坯料1。在生产完它们之后，允许管状坯料1被充分冷却，使得其降至其熔融温度以下并由此固化。管状坯料1可以与任何一个或更多个其他序列步骤一体形成或紧接着形成，或者另选地，它们可以远离任一个或更多个序列步骤来形成。形成方法可以通过本领域的技术人员已知的任何合适工艺进行，但是优选地通过注塑成型或挤出进行。

生产一体双壁容器的序列中的第二步骤可以是将管状坯料1热调节成第一热调节温度。热调节可以通过本领域的技术人员已知的任何热调节方法来进行，并且可以与至少一个其他序列步骤或单独的独立序列步骤一体地进行。如果例如管状坯料1与一体双壁容器形成远离地形成，则热调节可以是升高温度，由此需要加热至热成形温度，或者如果例如管状坯料1与至少一个一体双壁容器形成序列步骤紧接地或一体地形成，则热调节可以是降低温度，由此需要冷却至热成形温度。优选地，管状坯料1的平均热调节温度为大约80至100摄氏度。

参照图7，根据本发明的同一个第一优选实施方式，用三维剖视图描绘了一体双壁容器的生产序列中的拉伸吹塑成型第三步骤。

根据本发明的第一优选实施方式，一体双壁容器的生产序列中的第三步骤可以是热调节管状坯料1的拉伸吹塑成型48。如48a中描绘的，将经过热调节的管状坯料1加载到第一双容器形模腔组7中。如48b中描绘的，接着，装置48在机械和/或密封特征50的辅助下机械拉伸经热调节的管状坯料1，机械和/或密封特征50可以包括图1的管状坯料1的一体机械夹紧特征5和图2的第一双容器形模腔组7的机械和/密封接合连接8。如48c中描绘的，接着，在机械和/或密封特征50的辅助下，通过基本上密封的通路6向机械拉伸的管状坯料1的内部施加气体压力(未描绘)。

机械拉伸与气体压力拉伸的组合使经热调节的管状坯料1遵从于第一双容器形模腔组7的形状，由此形成具有拉伸吹塑成型第一容器52和一体连接的第二较小容器53的结构的拉伸吹塑成型的一体双容器51，其中，第一容器52和第二较小容器53在彼此相反的方向上延伸。

经热调节的管状坯料1在纵向轴线方向上的机械拉伸具有大于1的LS，并且当在沿着管状坯料的任何点处与吹塑成形RS比组合时，RLmax不应基本大于3，并且优选地应该基本为1或更小。

在完成机械拉伸之后，可以开始气体压力吹塑成形，或者可以在完成机械拉伸之前，开始气体压力吹塑成形。热调节可以与第一双容器形模腔组7分开进行和/或可以作为第一双容器形模腔组7(未描绘)的一体部分发生。

无论温度升高还是温度降低，热调节都同样可以施加于任一个或更多个设备部件或子部件，诸如(例如)仅仅：

·向模腔组7中的一个或更多个区域施加冷却，以便一旦管状坯料1遵从地且拉伸地采取第一双容器形模腔组7的形状，就辅助吹塑成形的一体双容器51返回基本室温。

·向机械拉伸装置49施加冷却(未描绘)以便抵消机械拉伸装置49的热积聚，该热积聚会在机械拉伸阶段48b期间和/或气体压力吹塑成形阶段48c期间造成薄壁管状坯料1破裂。

参照图8，根据本发明的任何优选实施方式，用三维剖视图描绘了具有用于在相反方向上延伸的拉伸吹塑成型的一体的第一容器和第二较小容器的稳定性控制装置的倒置工作站。

根据本发明的任何优选实施方式，倒置工作站54可以包括以下中的任一个或更多个：

·第二双容器模腔组21(基本上是所描绘的组的一半)；

·被描绘为至少一个单独加热器插件33的拉伸吹塑成型的第一容器和/或第二较小容器的至少一种加热方法；

·用于与至少一个低于大气压的压力源(未描绘)互连的至少一个通路35；

·至少一个异型倒置活塞36；

·至少一个异型倒置活塞36相对于第二双容器模腔组21的纵向轴线移动的方法55。

·至少一个内部柔性表面支撑结构44，内部柔性表面支撑结构44被描绘为因弹簧-张紧器板56而处于弹簧压缩状态以便使内部柔性表面支撑结构44能够通过机械和/或密封接合连接22的大孔径凹槽而平稳自由地从第二双容器模腔组21的内部中缩回和/或传送到第二双容器模腔组21的内部；

·弹簧-张紧器板56相对于至少一个内部柔性表面支撑结构44纵向移动的方法57；

·用于至少一个内部柔性表面支撑结构44的安装和移动支撑的结构58；

·用于安装和移动支撑的结构58相对于第二双容器模腔组21的纵向轴线移动的方法59；

·至少一个一体压力腔60；

·以及至少一个气动控制装置(未描绘)。

参照图9，根据本发明的任何优选实施方式，用三维剖视图描绘了一体双壁容器的生产序列中的第四倒置步骤中的第一阶段。

根据本发明的任何优选实施方式，倒置步骤开始于将拉伸吹塑成型的一体双容器51放置在导致工作站54的第二双容器模腔组21内部，该一体双容器51具有在彼此相反的方向上延伸的第一容器52和一体连接的第二较小容器53的结构。拉伸吹塑成型的一体双容器51可以是根据本发明的任何优选实施方式。

待倒置的拉伸吹塑成型的一体双容器51的至少一个或更多个部件需要被热调节至第二热调节温度。热调节可以通过任何方法实现，并且可以在放置在倒置工作站54内部之前和/或在放置在倒置工作站54内部之后进行。如所描绘的，倒置工作站54可以包括至少一个加热器插件33。

第二热调节温度可以与第一热调节温度相同或不同。

在将拉伸吹塑成型的一体双容器51放置在倒置工作站54内部之后，用于安装和移动支撑的结构58可以朝向第二双容器模腔组21纵向地移动，由此将至少一个内部柔性表面支撑结构44移动到拉伸吹塑成型的一体双容器51内部。通过弹簧-张紧器板56弹性地压缩至少一个内部柔性表面支撑结构44来使它能通过机械和/或密封接合连接22的大孔径凹槽而平稳自由地移动到拉伸吹塑成型的一体双容器51的内部中，则可以辅助将至少一个内部柔性表面支撑结构44插入内部。

参照图10，根据本发明的任何优选实施方式，用三维剖视图描绘了图9的第四倒置步骤中的第二阶段。

根据本发明的任何优选实施方式，一旦至少一个内部柔性表面支撑结构44已被正确地定位在拉伸吹塑成型的一体双容器51内部，弹簧-张紧器板56就可以被相对于拉伸吹塑成型的一体双容器51向后抽出，使得内部柔性表面支撑结构44可以弹性地向外弯曲61，以与可能需要倒置支撑的拉伸吹塑成型的一体双容器51的任一个或更多个相关内表面接合地连接/接触。

至少一个压力源(未示出)可以向组合的拉伸吹塑成型的一体双容器51和压力腔60内部施加高于大气压的压力62。

至少一个压力源(未示出)可以在任一个或更多个相关位置(未描绘)向拉伸吹塑成型的一体双容器51的外部施加低于大气压的压力。

参照图11，根据本发明的任何优选实施方式，用三维剖视图描绘了图9和图10的第四倒置步骤中的第三倒置阶段。

根据本发明的任何优选实施方式，一旦拉伸吹塑成型的一体双容器51的任一个或更多个相关区域已被热调节至第二热调节温度，并且已应用了任一种或更多种壁稳定性控制方法，则可以使至少一个异型倒置活塞36相对于拉伸吹塑成型的一体双容器51纵向地移动63，以便开始拉伸吹塑成型的第二较小容器53的倒置。

为了确保拉伸吹塑成型的第二较小容器53的最佳倒置，重要的是控制倒置和非倒置壁部分接合地连接的区域中的壁稳定性：

·在期望将拉伸吹塑成型的第二较小容器53完全倒置成完全镜像位置的情况下，双容器模腔组21中用于壁稳定性控制的区域是拉伸吹塑成型的第一容器52的嘴口区域64和第二较小容器53之间的连接区域；

·在期望只将拉伸吹塑成型的第二较小容器53部分倒置成基本镜像位置的情况下，在双容器模腔组21中用于壁稳定性控制的区域在被认为必要时通过相对于所形成的最终一体双壁容器进行设计而来实现。

不管用于壁稳定性控制的区域位于双容器形模腔组21内的什么地方，重要的是尽可能保持相关拉伸吹塑成型壁区域物理稳定，以便使拉伸吹塑成型的第二较小容器53以有序方式倒置，其中倒置处理是：

·先开始用至少一个异型倒置活塞36在第二较小容器53的底壁65上推动，使得底壁65保持至少基本上不倒置，并且首先在纵向轴线方向63上朝向嘴口64移动；

·在有序倒置侧壁66之后，逐渐地从侧壁的底壁端朝向侧壁67的嘴口端64行进；

·最后以倒置嘴口64结束，或者在希望通过设计而结束倒置的别的任何地方结束倒置。

至少一个内部柔性表面支撑结构44可以具有至少一个头部形状，该头部形状被成形/形成为用来辅助形成在倒置壁和非倒置壁的相交点处期望的最终倒置形状/形式，仅举例来说，形成嘴口区域64。

可以在倒置序列内的任何给定时间点处操作任一个或更多个壁稳定性控制方法，包括但不限于：

·使至少一个内部柔性表面支撑结构44在序列中的任何时间点接合或缩回，使得在需要时，它弹性向外弯曲61，由此与拉伸吹塑成型的一体双容器51的任一个或更多个相关内表面接合地连接/接触；

·在序列中的任何时间点施加或解除高于大气压的压力62；

·在序列中的任何时间点施加或解除低于大气压的压力(未描绘)；或者

·其任何组合。

同样地，可以在不应用任何壁稳定性控制方法的情况下发生倒置，仅举例来说，在手动进行倒置时。

参照图12，根据本发明的任何优选实施方式，用三维剖视图描绘了图9至图11的第四倒置步骤中的最后阶段。

根据本发明的任何优选实施方式，当至少一个异型倒置活塞36已在纵向方向63上到达其最终设计位置时，则完成倒置。在此时间点：

·至少一个内部柔性表面支撑结构44可以缩回58并且弹簧-张紧器板56可以移动，使得它再次弹性地压缩内部柔性表面支撑结构44；或者

·在进行该缩回之前，至少一个内部柔性表面支撑结构44可以保持接合，并且至少一个异型倒置活塞36可以在纵向方向上63进一步继续移动，使得任何倒置的一个壁或多个壁可以拉伸地延长(未描绘)。

为了结束第四倒置步骤：

·在任何时间点，可以解除任何高于大气压的压力62；

·在任何时间点，可以解除任何低于大气压的压力源(未描绘)；

·至少一个异型倒置活塞36可以缩回到其原始位置(未描绘)。

由于在吹塑阶段之前结合机械拉伸阶段(具有基本大于1的LS，管状坯料基本具有基本为3或更小的RSmax)、至少一个双容器形模腔组和异型活塞，可以将一体双壁容器68形成为适于大规模生产的单个主体，该一体双壁容器68具有由第一容器69和一体连接70的至少基本上倒置的第二较小容器71构成的结构，其中第一容器69和倒置的第二较小容器71在彼此相同的方向上延伸，由此在它们之间形成开口或至少部分密封的气隙72。

可以在任何序列时间点增加附加的生产步骤，包括但不限于：

·通过任何方法出于任何原因切除一体连接的容器和/或管状坯料的任一个部分或多个部分；

·通过任何方法将任何部分封闭的底壁转换成完全封闭的底壁，这会导致形成完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于任何原因进一步倒置一体连接的容器中的任何特征或壁部分，这会导致形成部分或完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于任何原因在一体连接的容器中添加任何形状或形式的附加的一个部件或多个部件，这会导致形成部分或完全封闭的气隙；

·通过任何方法出于包括改善隔热的任何原因，在气隙中添加任何形式、特性或性质的附加的一种材料或多种材料；

·应用附加的成形/形成方法，以确保倒置的第二较小容器完全呈其最终的设计形状/形式；

·通过任何方法印刷到任一个一体连接的容器的任何表面上。

在不需要大规模生产速度的情形下，可以替代地手动倒置第二较小容器。

参照图13，根据本发明的第二优选实施方式，用三维横剖视图描绘了敞口的热塑性树脂管状坯料。

根据本发明的第二优选实施方式，敞口的管状坯料73可以具有第一开口端74和第二开口端75，并且可以通过设计进行优化，使其RSmax基本上为3或更小，以便使敞口管状坯料73的壁厚度76最小化，并且使待拉伸吹塑成型的一体双壁容器(未描绘)的壁厚度最小化。

当经热调节的管状坯料在机械和/或气体压力作用下被拉伸以便使它们拉伸地遵从于双容器形模腔组时，在一个或更多个位置处，管状坯料必须：

·充分地机械夹紧以使它们能够被拉伸；以及

·充分地密封夹紧，使得压力可以被施加到它们的内部中。

通常，敞口的管状坯料73的开口端74和75是基本圆形的(如所描绘的)，因为这提供了最安全和高效的机械和密封附接方式。然而，除了在开口端74和75处之外，圆周形状77可以是几何和/或非几何形式的任何组合，或者是圆周的任何改变，如通过设计并且相对于根据待形成的最终双壁容器的管状坯料扩张而预期的那样。

对于敞口的管状坯料73，可以在开口端74和75处实现机械夹紧。机械夹紧可以是在任一个/或两个开口端处的一个或更多个一体机械夹紧特征78的形式，所述特征78与双容器形模腔布置(未描绘)中的外部机械虎钳或夹紧式装置接合地互连。在任一个/或两个开口端处也可以没有夹紧特征79。

对于敞口的管状坯料73，也可以在任一个/或两个开口端处实现密封夹紧，以便使气体压力至少具有进入其内部中的基本密封的通道6并且与双容器形模腔布置(未描绘)中的外部密封式布置接合地互连。密封夹紧通常被作为机械夹紧的一部分来结合，并且可以包括公共和/或附加一体特征的任何组合，以便有助于密封。

用于敞口的管状坯料73的优选热塑性树脂是聚丙烯(PP)，但是可以同等地使用任何合适的热塑性树脂。热塑性树脂可以是油基或生物基、透光/透明、半透明或不透明、具有其天然树脂颜色或任何颜色或这些颜色的组合、属于单一树脂类型或树脂类型的组合或其任何组合。

参照图14，根据本发明的同一个第二优选实施方式，用三维视图描绘了第一双容器形模腔装置的至少一部分。

根据本发明的第二优选实施方式，第一双容器形模腔装置80的至少一部分通常包括但不限于：

·具有一体的互连腔凹槽的第一双容器形模腔组81的至少一部分，腔凹槽包括但决不限于：

·用于可以与敞口的管状坯料73的至少一个开口端连接的机械和/或密封接合连接82的大孔径凹槽；

·包括(出于任何目的而都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域84、侧壁区域85和部分封闭的底壁区域86的接合地连接的第一容器腔凹槽83；

·包括(出于任何目的而都可以包括小半径腔壁特征的)嘴口区域88、侧壁区域89和部分封闭的底壁区域90的接合地连接的第二较小容器腔凹槽87；

·其中，第一容器87和第二较小容器13的腔凹槽在彼此相反方向上延伸并且一体连接91；以及

·用于辅助机械拉伸具有两个开口端的敞口的管状坯料73的装置，如图所示，该装置采取装置92的形式，装置92可以通过任何已知方法与敞口的管状坯料73的至少一个开口端93密封地和/或机械地接合，以便辅助经热调节的敞口的管状坯料在纵向轴线方向94上被机械拉伸。

用于形成一体双壁容器的处理步骤可以作为串行处理步骤、相邻处理步骤、或远程处理步骤或其任何组合而出现。优选的是，处理步骤是串行和/或彼此相邻地出现的。

所教导的每个处理步骤和设备装置都可以仅在生产序列中以任何顺序出现一次，或者任一个或更多个处理步骤和/或设备可以根据需要要么顺序地要么非顺序地出现多次，以便实现最高效的整体生产产量。如本文中教导的任一个或更多个处理步骤可以根据需要被组合在一起或者被分成多个子步骤。

在对作为具有由在彼此相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构并且由仅具有一个开口端的管状坯料形成为单个主体的双壁容器的形成的一部分的方法和/或设备进行参照的情况下，这些方法和/或设备同样可以是形成具有由在彼此相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构并且由具有第一和第二开口端的管状坯料形成为单个主体的双壁容器的方法和设备的一部分，反之亦然。，反之亦然。

在参照至少基本倒置第二较小容器而没有倒置第一容器的方法和设备的情况下，同样地，一种方法和设备可以至少基本上倒置第一容器而可以不倒置第二较小容器。

在参照其中容器倒置是机械装置结果的方法和设备的情况下，同样地，一种方法和设备可以包括一个或更多个手动容器倒置步骤。

参照图15，根据本发明的任何优选实施方式，用三维视图描绘了替代的双容器形模腔构造。

根据本发明的任何优选实施方式，第二较小容器的腔凹槽可以略小于其相应的第一容器的腔凹槽，或者第二较小容器的腔凹槽可以基本小于其相应的第一容器的腔凹槽(未描绘)。

第二较小容器的腔凹槽可以具有与其相应的第一容器的腔凹槽基本相同的形状/形式95，或者第二较小容器的腔凹槽可以具有与其相应的第一容器的腔凹槽基本不同或完全不同的形状/形式96。在容器形模腔组中的模腔组半部可以是彼此的精确镜像复制品，或者容器形模腔组中的模腔组半部可以具有彼此不同的腔形状/形式(未描绘)。

由于本文中教导的方法和设备而形成的一体双壁容器的主要市场应用包括但不限于：

·作为用于快餐和咖啡零售店的杯子，仅以举例方式，如在前面附图中的双容器形模腔构造中描绘的那样；

·作为用于快餐和咖啡零售店的碟子或盖，仅以举例方式，如在双容器形模腔构造97中描绘的那样；

·作为用于易腐食物、药物、化学品和化妆品的瓶子或罐子，仅以举例方式，如在双容器形模腔构造98和99中描绘的那样；

·作为用于快餐的容器，仅以举例方式，如在双容器形模腔构造100中描绘的那样；

·作为用于任何市场领域的二次包装杯子、玻璃杯、瓶子、碟子、盖或容器，仅以举例方式，如在双容器形模腔构造97、98、99和100中描绘的那样。

在参照其中第二容器小于第一容器的方法和设备的情况下，同样地，一种方法和设备可以具有比第二容器小的第一容器。

在前面的描述中参照具有已知等同物的整数或组件，那么这些等同物被结合在本文中，如同被单独阐述一样。

尽管参照本发明的可能实施方式通过示例的方式描述了本发明，但是要理解，可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下对其进行改进和/或修改。包括任何实施方式的任一个或更多个元件可以按任何顺序同样地组合成本领域的技术人员容易清楚的其他实施方式。

Claims (33)

1.一种用于生产双壁容器的方法，所述双壁容器具有由在相同方向上延伸且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构，该方法包括以下步骤：

-提供具有第一模腔的第一模具，所述第一模腔具有双容器形状；

-提供具有开口的第一端和相对的第二端的低于熔融温度的热塑性管状坯料，所述坯料具有初始坯料长度L0和低于3的RSmax，其中，RSmax在这里被定义为沿着所述管状坯料的长度出现的RS的最大值，并且径向拉伸比RS在这里被定义为压力拉伸之后任何点处的周长和原始管状坯料的对应周长之比；

-将所述管状坯料热调节至在热软化温度范围内但低于热塑性材料的熔融温度的第一热调节温度；

-将经热调节的所述管状坯料放置在第一双容器形模腔的内部；

-应用机械坯料拉伸器，以将经热调节的所述管状坯料在纵向轴线方向上机械拉伸至拉伸长度L1，使得在这里被定义为比L1/L0的纵向拉伸比LS大于1；

-通过气体压力使纵向拉伸的所述管状坯料向外吹塑成形，以便使纵向拉伸的所述管状坯料遵从于所述第一模腔，使得在这里被定义为RSmax和LS之比的最大拉伸吹塑成型比RLmax小于3，优选地基本为1或更小；

以作为中间产品获得具有由第一容器和一体连接的第二容器构成的结构的拉伸吹塑成型的一体双容器，其中，所述第一容器和所述第二容器在彼此相反的方向上延伸，其中，所述管状坯料的所述第二端形成所述第二容器的底部部分；并且然后：

-倒置所述第二容器，使该第二容器在与所述第一容器相同的方向上延伸；

以作为最终产品获得具有由在相同方向上延伸的第一容器和一体连接的第二容器构成的结构的拉伸吹塑成型的一体双壁容器，并且在所述第一容器和所述第二容器之间具有气隙。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在倒置所述第二容器的步骤之前的以下步骤：

-在所述第一容器和/或所述第二容器的任何相关的一个区域或多个区域中将所述拉伸吹塑成型的一体双容器热调节至第二热调节温度；

其中，在所述拉伸吹塑成型的一体双容器处于热调节状态的同时，执行倒置所述第二容器的步骤。

3.根据权利要求1和2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

-提供具有第二模腔的第二模具，所述第二模腔具有双容器形状；

-将所述拉伸吹塑成型的一体双容器放置在第二双容器形模腔的内部；

其中，在所述拉伸吹塑成型的一体双容器处于所述第二双容器形模腔的内部的同时执行倒置所述第二容器的步骤。

4.根据权利要求1至3所述的方法，其中，在插入所述第二双容器形模腔中之前和/或在处于所述第二双容器形模腔的内部的同时，执行所述拉伸吹塑成型的一体双容器的热调节步骤。

5.根据权利要求1和2所述的方法，所述方法还包括手动倒置所述第二容器的步骤。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述管状坯料的所述第二端是封闭的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述管状坯料的所述第二端是敞口的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，倒置经热调节的所述第二容器的步骤是通过以下步骤执行的：

-提供能够在所述第二双容器形模腔的纵向方向上移位的至少一个异型倒置活塞；

-使经热调节的所述第二容器的至少部分底壁与所述至少一个异型倒置活塞接合；

-使所述至少一个异型倒置活塞在所述第二双容器形模腔的纵向方向上移位，以便使经热调节的所述第二容器的至少部分底壁朝向所述第一容器移位到所述第一容器内，其中，随着经热调节的所述第二容器的底壁逐渐地移位，逐渐地倒置经热调节的所述第二容器的侧壁。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在倒置所述第二容器的步骤期间稳定所述第一容器和/或所述第二容器的侧壁的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，稳定所述第一容器和/或所述第二容器的侧壁的步骤包括以下步骤：向至少一个一体连接的压力腔和/或所述双容器模腔的内部施加高于大气压的压力，以便在倒置期间向所述拉伸吹塑成型的一体双容器的内部提供高于大气压的压力。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，稳定所述第一容器和/或所述第二容器的侧壁的步骤包括以下步骤：在需要壁稳定性控制的一个区域或多个区域中，经由所述双容器模腔向所述拉伸吹塑成型的一体双容器的任一个或更多个外表面施加低于大气压的压力。

12.根据权利要求9至11所述的方法，其中，稳定所述第一容器和/或所述第二容器的侧壁的步骤包括以下步骤：将至少一个柔性壁表面支撑构件插入所述第二双容器模腔中，并且使所述至少一个柔性壁表面支撑构件接触所述拉伸吹塑成型的一体双容器的内表面的相关的一个区域或多个区域。

13.根据权利要求9至12所述的方法，其中，所述相关表面区域是所述第一容器和所述第二容器的嘴口区域之间的连接区域。

14.根据权利要求9至13所述的方法，其中，至少一个柔性壁表面支撑构件具有头部形状，所述头部形状被成形/形成为辅助形成在倒置壁和非倒置壁的相交点处期望的最终倒置形状/形式。

15.根据权利要求8所述的方法，其中，所述倒置活塞中的至少一个具有平坦推动面。

16.根据权利要求8所述的方法，其中，所述倒置活塞中的至少一个具有完全异型面，所述完全异型面遵从于所述第二容器的至少部分底壁的内表面的最终形状，以抵消所述第二较小容器的底壁的倒置。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中，在倒置步骤期间，所述异型倒置活塞中的至少一个和所述至少一个柔性壁表面支撑构件相配合，以使倒置的所述第二容器的壁长度拉伸地延长。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在生产序列中的任何时间点切除所述第一容器的一个或更多个部分和/或所述第二容器的一个或更多个部分和/或所述管状坯料的一个或更多个部分的附加步骤。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在生产序列中的任何时间点将任一个或更多个部分封闭的底壁转换成完全封闭的底壁的附加步骤。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，将部分封闭的底壁转换成完全封闭的底壁的步骤包括形成部分或完全封闭的气隙的步骤。

21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在生产序列中的任何时间点进一步倒置任一个一体连接的容器中的任何特征或壁部分的附加步骤。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，进一步倒置任一个一体连接的容器中的任何特征或壁部分的步骤包括形成部分或完全封闭的气隙的步骤。

23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在生产序列中的任何时间点向任一个一体连接的容器添加任何形状或形式的附加的一个部件或多个部件的附加步骤。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，向任一个一体连接的容器添加任何形状或形式的附加的一个部件或多个部件的步骤包括形成部分或完全封闭的气隙的步骤。

25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在生产序列中的任何时间点在所述气隙中添加任何形式、特性或性质的附加的一种材料或多种材料的附加步骤。

26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括在生产序列中的任何时间点应用附加成形/形成方法以确保倒置的容器完全采取其最终设计形状/形式的附加步骤。

27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法被执行成使得所得到的双壁容器具有明显小于0.35mm且优选地在0.10mm和0.30mm之间的高度均匀的平均壁厚度。

28.一种用于生产机械倒置的双壁容器的拉伸吹塑成型设备，所述双壁容器具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构，所述设备包括：

-具有第一模腔的第一模具，所述第一模腔具有双容器形状并被设计用于接纳具有开口的第一端和相对的第二端的热塑性管状坯料，所述第一模腔包括：用于与所述管状坯料的开口端机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；包括嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；包括嘴口区域、侧壁区域和部分封闭或完全封闭的底壁区域的接合地连接的第二容器腔凹槽，其中，所述第一容器腔凹槽和所述第二容器腔凹槽在彼此相反的方向上延伸；

-具有第二模腔的第二模具，所述第二模腔具有双容器形状并被设计用于接纳所述拉伸吹塑成型的一体双容器，所述第二模腔包括：用于与所述拉伸吹塑成型的第一容器的部分封闭的底壁机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；包括嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；包括嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第二容器腔凹槽，其中，所述第一容器腔凹槽和所述第二容器腔凹槽在彼此相反的方向上延伸；以及作为所述第二容器腔凹槽的底壁的一部分的至少一个接合地连接的异型倒置活塞凹槽，并且所述第二模腔可选地包括用于加热所述拉伸吹塑成型的一体双容器中的所述第一容器或所述第二容器或这二者的至少一个热调节装置，并且可选地包括用于与至少一个低于大气压的压力源互连的至少一个通路；

-至少一个异型活塞；

-至少一个壁稳定性装置；以及

-机械坯料拉伸器，其用于在所述管状坯料处于热调节状态下时在纵向轴线方向上机械地拉伸所述管状坯料；

所述设备适于执行根据权利要求1至27中任一项所述的方法。

29.一种用于生产手动倒置的双壁容器的拉伸吹塑成型设备，所述双壁容器具有由在相同方向上延伸并且其间具有气隙的两个一体连接且相邻的容器构成的结构，所述设备包括：

-具有第一模腔的第一模具，所述第一模腔具有双容器形状并被设计用于接纳具有开口的第一端和相对的第二端的热塑性管状坯料，所述第一模腔包括：用于与所述管状坯料的开口端机械和/或密封接合连接的大孔径凹槽；包括嘴口区域、侧壁区域和部分封闭的底壁区域的接合地连接的第一容器腔凹槽；包括嘴口区域、侧壁区域和部分封闭或完全封闭的底壁区域的接合地连接的第二容器腔凹槽，其中，所述第一容器腔凹槽和所述第二容器腔凹槽在彼此相反的方向上延伸；

-机械坯料拉伸器，其用于在所述管状坯料处于热调节状态下时在纵向轴线方向上机械地拉伸所述管状坯料；

-并且能具有至少一个异型活塞；以及

-至少一个壁稳定性装置；

所述设备适于执行根据权利要求1至27中任一项所述的方法。

30.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述机械坯料拉伸器具有热调节。

31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二容器小于所述第一容器，并且其中在倒置之后，所述第二容器在所述第一容器的内部。

32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一容器小于所述第二容器，并且其中在倒置之后，所述第一容器在所述第二容器的内部。

33.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一容器被倒置，并且所述第二容器保持至少基本上不倒置。