CN113891792A - 液体吹塑成型装置 - Google Patents

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Yoshino Kogyosho Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种液体吹塑成型装置(1)，其特征在于，具有：喷嘴(5a)，其形成具有开闭口(8a)和排出口(8b)的液体的流路(8)；密封体(11)，其对开闭口(8a)进行开闭并且具有引导口(11a)；以及杆体(16)，其被引导口(11a)引导而沿轴向移动，密封体(11)具有在关闭了开闭口(8a)时延伸到排出口(8b)内的筒状的延长部(11d)，延长部(11d)的前端面具有防液性。

Description

液体吹塑成型装置
技术领域
本发明涉及一种液体吹塑成型装置。
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(塑料瓶)为代表的树脂制的容器被用作收纳饮料、化妆品、药品、洗涤剂以及洗发水等洗漱品等各种内容液的容器。这样的容器通常是通过将利用注塑成型等形成为有底筒状的树脂制的预塑形坯加热到能够展现出拉伸效果的温度，并在该状态下使用吹塑成型装置供给加压流体，通过吹塑成型而形成为预定的形状。
已知有使用经加压的液体代替加压空气作为向预塑形坯内供给的加压流体的液体吹塑成型装置。在该情况下，通过使用最终作为产品而被填充到容器中的内容液作为加压用的液体，从而能够省略向容器填充内容液的填充工序，并且能够简化其生产工序和/或液体吹塑成型装置的构成。
例如在专利文献1中记载有如下液体吹塑成型装置，所述液体吹塑成型装置具有：喷嘴，其形成具有开闭口的液体的流路；密封体，其对开闭口进行开闭并且具有引导孔；以及杆体，其被引导孔引导而沿轴向移动，通过使喷嘴的前端与配置在模具的预塑形坯的口部卡合，使密封体工作而打开开闭口并且向流路供给经加压的液体，从而从喷嘴向预塑形坯内供给经加压的液体而使预塑形坯拉伸，将该预塑形坯成型为沿模具的型腔的形状的容器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-208834号公报
发明内容
技术问题
在如专利文献1所示的现有的液体吹塑成型装置中，在吹塑成型后使喷嘴上升，若使喷嘴从容器的口部脱离，则有附着于喷嘴的表面和/或杆体的表面的液体向下方滴落的情况。特别地，在使用洗发水或液体洗涤剂等粘度比较高的液体作为进行吹塑成型的液体的情况下，在吹塑成型后直到液体从喷嘴等滴落为止的时间很长，另外，因为该液体以拉丝的方式持续暂时地下垂，所以液体容易滴落到成型后的容器和/或取出容器后的模具，并且该液体有可能会附着在这些容器或模具上。
本发明是为了解决这样的问题点而做出的，其目的在于，提供能够抑制在吹塑成型后液体从喷嘴滴落的液体吹塑成型装置。
技术方案
本发明的液体吹塑成型装置的特征在于，具有：喷嘴，其形成具有开闭口和排出口的液体的流路；密封体，其开闭所述开闭口并且具有引导口；以及杆体，其被所述引导口引导而沿轴向移动，所述密封体具有在关闭了所述开闭口时延伸到所述排出口内的筒状的延长部，所述延长部的前端面具有防液性。
本发明的液体吹塑成型装置在上述构成的基础上，优选的是，所述杆体的前端面和外周面具有防液性。
本发明的液体吹塑成型装置在上述构成的基础上，优选的是，所述密封体的所述延长部的外周面与所述喷嘴的形成所述排出口的内周面中的至少一者具有防液性。
本发明的液体吹塑成型装置在上述构成的基础上，优选的是，所述液体吹塑成型装置具有吸引所述液体的液体吸引部，所述密封体的所述延长部具有与该延长部的前端面相连的吸引孔，所述喷嘴具有吸引通路，该吸引通路在所述密封体关闭了所述开闭口时将所述吸引孔与所述液体吸引部连在一起。
技术效果
根据本发明，能够提供能够抑制在吹塑成型后液体从喷嘴滴落的液体吹塑成型装置。
附图说明
图1是以待机状态示出本发明的一个实施方式的液体吹塑成型装置的纵向截面图。
图2是以吹塑成型时的状态示出图1所示的液体吹塑成型装置的纵向截面图。
图3是以使喷嘴单元从吹塑成型后的容器脱离了的状态示出图1所示的液体吹塑成型装置的纵向截面图。
图4是示出图1所示的液体吹塑成型装置的密封体前端部件的纵向截面图。
图5是图4所示的密封体前端部件的仰视图。
符号说明
1液体吹塑成型装置
2预塑形坯
2a口部
3模具
4型腔
5喷嘴单元
5a喷嘴
5b喷嘴芯
6喷嘴主体
7喷嘴前端部件
7a喷嘴前端
7b夹持部
8流路
8a开闭口
8b排出口
9配管
10加压液体供给部
11密封体
11a引导口
11b轴体
11c大径部
11d延长部
12抵接面
13开闭口形成面
14密封体前端部件
14a螺纹部
15密封体基部
16杆体
17排出口形成面
17a周槽
18周槽
19吸引孔
19a一端
19b另一端
20吸引通路
21开闭阀
22液体吸引部
23横孔
O中心轴线
C容器
Ca口部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行更具体的示例说明。
如图1所示，本实施方式的液体吹塑成型装置1是将具有口部2a的有底筒状的预塑形坯2吹塑成型为容器C(参照图2)的装置。液体吹塑成型装置1具有能够配置预塑形坯2的模具3。虽然在图中仅示出一部分，但是该模具3的型腔4成为瓶形，并且在模具3的上表面开口。预塑形坯2以使其口部2a成为上侧的正立姿态配置在模具3。在将预塑形坯2配置到模具3时，口部2a从型腔4向上方突出。虽然细节没有图示，但是模具3能够左右开模，通过打开模具3，能够从模具3取出成型后的容器C。
应予说明，在本实施方式中，上下方向是指铅直方向。另外，在本实施方式中，模具3的型腔4、喷嘴前端部件7、密封体11以及杆体16具有沿上下方向延伸的共通的中心轴线O。在本实施方式中，纵截面是指包含中心轴线O的截面，横截面是指与中心轴线O垂直的截面。应予说明，中心轴线O也可以不沿上下方向延伸，例如，也可以在相对于上下方向倾斜的同时沿上下方向延伸。
作为预塑形坯2，能够使用通过注塑成型、压缩成型、挤压成型等而将例如聚丙烯(PP)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)等的加热而展现出拉伸性的热塑性树脂材料形成为有底筒状的预塑形坯。
在模具3的上方，以能够相对于模具3而沿上下方向相对移动的方式设置有喷嘴单元5。喷嘴单元5具有喷嘴主体6。虽然喷嘴主体6是通过组合多个部件而够成的，但是省略其详细的图示和说明。
在喷嘴单元5设置有能够与预塑形坯2的口部2a卡合的筒状的喷嘴前端部件7。喷嘴前端部件7具有形成为其外径比预塑形坯2的口部2a的内径更小径的圆筒状的喷嘴前端7a，并且喷嘴前端7a的下端面与形成在预塑形坯2的口部2a的内表面的台阶部抵接。应予说明，可以使喷嘴前端7a的外径与预塑形坯2的口部2a的内径相等，并使喷嘴前端7a的外周面与口部2a的内周面抵接。喷嘴前端部件7通过将该喷嘴前端7a插入到预塑形坯2的口部2a，从而能够与口部2a卡合。另外，喷嘴前端部件7在设置于外周面的夹持部7b被夹持固定在喷嘴主体6的内表面。应予说明，喷嘴前端部件7能够由例如钢材和/或树脂材料等形成。
喷嘴前端部件7与模具3的型腔4同轴地配置。因此，通过使喷嘴单元5下降到预定位置，从而能够将喷嘴前端7a插入到配置于模具3的预塑形坯2的口部2a。
在喷嘴主体6和喷嘴前端部件7的内部形成有沿中心轴线O延伸的液体的流路8。流路8具有被密封体11开闭的开闭口8a、以及与开闭口8a的下端相连的排出口8b。开闭口8a由喷嘴前端部件7的倒圆锥面状的上表面形成，排出口8b由喷嘴前端部件7的圆柱面状的内周面形成。在流路8的比开闭口8a更靠上游侧的部分，经由配管9而连接有加压液体供给部10。加压液体供给部10在吹塑成型时，能够通过配管9、开闭口8a以及排出口8b而向预塑形坯2的内部供给加压到预定的压力的液体。
作为加压液体供给部10，虽然优选利用例如使用柱塞泵作为加压源的构成的加压源，但是只要是能够将加压到预定的压力的液体供给到流路8的加压源即可，也能够利用其他构成的加压源。
作为加压液体供给部10向流路8即预塑形坯2供给的液体，能够使用例如洗发水或液体洗涤剂等粘度比较高的液体。本实施方式虽然在使用从喷嘴单元5的滴液的问题显著的、向预塑形坯2供给时的粘度为10000mPa·s以上的高粘度液体和/或向预塑形坯2供给时的粘度为1000mPa·s以上且小于10000mPa·s的中等粘度液体的情况下是优选的，但是也能够适用于使用向预塑形坯2供给时的粘度为小于1000mPa·s的低粘度液体的情况。
在流路8的内部配置有沿中心轴线O延伸的筒状的密封体11，该密封体11对开闭口8a进行开闭并且具有引导口11a。密封体11能够沿上下方向在从上方与喷嘴前端部件7抵接而关闭开闭口8a的关闭位置和从喷嘴前端部件7离开而打开开闭口8a的打开位置之间移动。另外，密封体11一体地具有：圆筒状的轴体11b；圆筒状的大径部11c，其与该轴体11b的下端连结并且具备比轴体11b更扩大的外径；以及圆筒状的延长部11d，其与该大径部11c的下端连结并且具备比大径部11c更缩小的外径。延长部11d构成为在密封体11关闭了开闭口8a时延伸到排出口8b内。通过使密封体11移动到成为下方的冲程端的关闭位置而使设置于大径部11c的下表面的倒圆锥面状的抵接面12从上方与设置于喷嘴前端部件7的上表面的倒圆锥面状的开闭口形成面13抵接，从而能够在开闭口8a将流路8封闭，即能够关闭开闭口8a。另外，通过密封体11从关闭位置向上方移动到打开位置而使抵接面12从开闭口形成面13向上方离开，从而能够将流路8开放于开闭口8a，即能够打开开闭口8a。应予说明，抵接面12和开闭口形成面13(开闭口8a)的形状能够适当改变。另外，也可以构成为通过喷嘴前端部件7的内周面而形成开闭口8a，并且通过延长部11d的外周面与喷嘴前端部件7的内周面之间的抵接和脱离对开闭口8a进行开闭。
大径部11c的一部分与延长部11d由密封体前端部件14构成。应予说明，密封体前端部件14能够由例如钢材和/或树脂材料等形成。大径部11c的剩余的一部分与轴体11b通过由多个部件形成的密封体基部15而构成。应予说明，省略了关于密封体基部15的细节的图示和说明。密封体前端部件14具有与密封体基部15螺纹接合的螺纹部14a。应予说明，也可以利用单一部件来构成密封体基部15。另外，也可以利用单一部件来构成密封体11。
通过将喷嘴前端7a插入到配置于模具3的预塑形坯2的口部2a，并且在加压液体供给部10工作的状态下利用密封体11来打开开闭口8a，从而能够将经加压的液体从加压液体供给部10通过排出口8b供给到预塑形坯2的内部，而吹塑成型出该预塑形坯2。另外，通过在吹塑成型后利用密封体11来关闭开闭口8a，从而能够使向成型后的容器C的液体的供给停止。
在密封体11的引导口11a的内部设置有杆体16，该杆体16被引导口11a引导而沿轴向移动。即，杆体16构成为，在引导口11a的内部相对于密封体11相对地沿中心轴线O滑动。在吹塑成型时，通过使杆体16相对于密封体相对地向下方移动，从而能够使配置于模具3的预塑形坯2在型腔4的内部被杆体16沿轴向(纵向)拉伸。即，吹塑成型装置1能够将杆体16用作拉伸杆而对预塑形坯2进行双轴拉伸吹塑成型。杆体16形成实心的圆柱状。
喷嘴前端部件7的圆柱面状的内周面成为形成排出口8b的排出口形成面17。在排出口形成面17设置有圆环状的周槽17a，该周槽17a在比喷嘴前端7a更靠上方的部分沿周向延伸。密封体11的延长部11d构成为，在密封体11位于关闭位置时，延长部11d的外周面与排出口形成面17对置。另外，延长部11d构成为，在密封体11位于关闭位置时，延长部11d的下端面与喷嘴前端7a的下端面配置在同一面内。延长部11d具有为了减少相对于喷嘴前端部件7的内周面的滑动阻力而隔开一些间隙与喷嘴前端部件7的内周面对置的外周面，在该外周面设置有沿周向延伸的圆环状的周槽18。该周槽18构成为，在密封体11位于关闭位置时与周槽17a对置。
密封体前端部件14具有能够与杆体16的外周面滑动接触的内周面。应予说明，在密封体前端部件14的内周面与杆体16的外周面之间，为了减少它们之间的滑动阻力也可以设置一些间隙。
液体吹塑成型装置1具有液体的吸引机构。该吸引机构具有：多个吸引孔19，其设置在延长部11d；吸引通路20，其设置在喷嘴前端部件7；以及液体吸引部22，其经由开闭阀21与该吸引通路20连接。
如图5所示，吸引孔19沿周向等间隔地设置二十个。但是，该个数能够适当改变，也可以采用将吸引孔19仅设置一个的构成。另外，多个吸引孔19也可以沿周向不等间隔地设置。如图4所示，各个吸引孔19从在延长部11d的下端面开口的一端19a一直延伸到在延长部11d的外周面开口的另一端19b。另外，各个吸引孔19沿上下方向延伸为直线状。但是，各个吸引孔19也可以延伸为例如相对于上下方向倾斜的直线状。虽然各个吸引孔19的横截面形状是圆形，但是不限于此，也能够进行适当改变。各个吸引孔19的另一端19b在设置于延长部11d的外周面的圆环状的周槽18开口。
如图1所示，喷嘴前端部件7的吸引通路20构成为，具有周槽17a、以及从该周槽17a向径向外侧延伸的横孔23，并且在密封体11位于关闭位置时与多个吸引孔19的另一端19b连通。在横孔23经由开闭阀21而连接有液体吸引部22。由此，吸引通路20构成为，在密封体11关闭了开闭口8a时经由周槽18将多个吸引孔19与液体吸引部22连在一起。虽然开闭阀21优选设置在喷嘴单元5的内部，但是也可以设置在喷嘴单元5的外部。另外，开闭阀21由电动式的调节阀构成，并且能够通过未图示的控制设备而进行开闭控制。但是，开闭阀21也可以由例如气压式或液压式的调节阀等构成。
流体吸引部22由例如真空泵构成，并且能够在打开开闭阀21时从吸引通路20吸引液体。因此，在密封体11位于关闭位置，并且杆体16的下端面位于与喷嘴前端7a和延长部11d大致同一面内的位置时，液体吸引部22能够经由多个吸引孔19和吸引通路20而吸引附着于它们的下端面的液体，抑制液体滴落。
在本实施方式中，通过喷嘴主体6与喷嘴前端部件7而构成形成具有开闭口8a和排出口8b的流路8的喷嘴5a。另外，在本实施方式中，通过密封体11与杆体16而构成对开闭口8a进行开闭的喷嘴芯5b。而且，通过喷嘴5a与喷嘴芯5b而构成喷嘴单元5。
喷嘴单元5有在密封体11位于关闭位置时，在比开闭口8a更靠下游侧的液体通路附着有液体的情况，若在吹塑成型后液体附着而积存，则有可能从附着处滴落液体，该液体有可能附着在被取出成型后的容器C和/或容器C后的模具3。因此，在本实施方式中，为了在吹塑成型后使已附着的液体快速地落下，抑制液体积存，采用在液体附着而容易积存的部位具有防液性的构成。
在本实施方式中，为了抑制在吹塑成型后液体从喷嘴5a滴落，从而采用密封体11的延长部11d的下端面具有防液性、杆体16的下端面和外周面(从延长部11d的下端面向下方突出的部分)具有防液性、以及延长部11d的外周面和排出口形成面17中的至少一者具有防液性的构成。
通过使密封体11的延长部11d的下端面具有防液性，从而能够利用与液体的接触、由被引导口11a刮擦的同时上升的杆体16引起的液体的移动、以及由基于密封体11的下降的排出口形成面17引起的液体的移动，使液体从成为液体最容易积存的部分的延长部11d的下端面快速地落下，能够有效地抑制液体的滴落。另外，通过使杆体16的下端面和外周面具有防液性，从而在吹塑成型后能够减少附着于杆体16的外表面的液体的量。此外，通过使延长部11d的外周面和排出口形成面17中的至少一者(例如，比周槽17a和周槽18更靠下方的部分)具有防液性，从而在吹塑成型后能够减少从延长部11d的外周面与排出口形成面17之间的间隙渗出而滴落的液体的量。
应予说明，在本发明中，“具有防液性”是指具有与纯水的接触角为110°以上且纯水(10μL)的滚动角为30°以下的防液性(防水性)的情况。在此，接触角是指将纯水滴落到由与具有防液性的部分相同材料形成的板时的接触角，并能够使用接触角测定装置(例如，接触角计：CA-D，协和界面科学有限公司制)来测定。另外，滚动角是指将纯水滴落到由与具有防液性的部分相同材料形成的板，使该板倾斜而使水滴开始滑落时的角度。
防液性能够利用公知的适当的方法来附加。防液性可以通过基础材料的表面自身的材质或结构来获得，也可以是通过覆盖基础材料的表面的覆盖层的材质或结构来获得。作为材质，能够使用二氧化硅类材料、氟类材料、硅酮类材料等。作为结构，能够使用细微凹凸结构、分形结构、内曲结构等。设置覆盖层的方法没有特别的限制，也能够使用例如蒸镀、涂敷等。
接下来，示出利用这样的液体吹塑成型装置1将预塑形坯2进行吹塑成型的流程的一例。
首先，如图1所示，在密封体11位于关闭位置且开闭口8a关闭的状态下，将预塑形坯2配置到模具3。接着，喷嘴单元5下降而将喷嘴前端7a插入到预塑形坯2的口部2a。此时，杆体16位于其下端面与密封体11的延长部11d的下端面配置在同一面内的原点位置。
接下来，通过将密封体11移动到打开位置而打开开闭口8a。若开闭口8a被打开，则将经加压的液体从加压液体供给部10经由流路8而供给到预塑形坯2的内部，利用该液体将预塑形坯2进行吹塑成型(液体吹塑成型)。另外，在吹塑成型时，通过使杆体16下降，从而预塑形坯2被杆体16沿轴向(纵向)拉伸。通过这样的双轴拉伸吹塑成型，从而如图2所示那样，预塑形坯2被成型为沿模具3的型腔4的瓶形的容器C。
若吹塑成型结束，则密封体11下降到关闭位置，开闭口8a被关闭而停止液体的供给，杆体16一直上升到其下端面与密封体11的延长部11d的下端面配置在同一面内的位置、即原点位置。然后，如图3所示，喷嘴单元5上升而使喷嘴前端7a从容器C的口部Ca向上方脱离。此时，通过使杆体16上升而将其从容器C的内部的液体拔出，从而在容器C的内部形成被拔出的拉伸杆体积量的顶部空间。但是，也可以利用其它方法来形成顶部空间。应予说明，也可以不将杆体16用作双轴拉伸用的杆体，而将其作为顶部空间形成用的杆体。
另外，在喷嘴单元5上升而使喷嘴前端7a从容器C的口部Ca向上方脱离时，通过密封体11的延长部11d的下端面、杆体16的下端面和外周面、以及延长部11d的外周面和排出口形成面17中的至少一者具有防液性，从而能够抑制液体从喷嘴5a滴落。特别地，根据该液体吹塑成型装置1，即使使用了洗发水或液体洗涤剂等粘度比较高的液体作为液体的情况下，也能够抑制该液体的滴落，并且，能够抑制周期时间的增加而高效地进行吹塑成型。
此外，在吹塑成型结束后，打开开闭阀21，液体吸引部22开始工作，附着于喷嘴前端7a、延长部11d以及杆体16的下端面的液体如图3的虚线箭头所示那样，被从多个吸引孔19和吸引通路20吸引。此时，即使因上升的杆体16被密封体11的引导口11a刮擦而使附着于杆体16的外周面的液体移动到杆体16的下端面，也能够从与该杆体16的下端面相邻而配置的、设置在延长部11d的下端面的多个吸引孔19的一端19a有效地吸引液体，并且能够更可靠地抑制液体的滴落。
本发明不限于所述实施方式，当然在不脱离其主旨的范围内能够进行各种改变。
例如，在上述实施方式中，虽然喷嘴前端7a和延长部11d呈圆筒状，但是不限于此，也可以呈具有例如多边形或椭圆等截面形状的筒状。然而，在使预塑形坯2的口部2a呈圆筒状的情况下，优选使喷嘴前端7a的外周面呈圆筒状。
另外，在上述实施方式中，虽然杆体16呈实心的圆柱状，但是不限于此，例如可以在其内部具有与加压液体供给部10连接的流路。在该情况下，杆体16可以由例如圆筒状的外筒与能够开闭该外筒的下端面的提升阀状的开闭杆而构成。
此外，在上述实施方式中，虽然延长部11d构成为，在密封体11位于关闭位置时延长部11d的下端面与喷嘴前端7a的下端面配置在同一面内，但是不限于此，也可以构成为，在密封体11位于关闭位置时，延长部11d的下端面配置在比喷嘴前端7a的下端面更靠上方或下方的位置。此外，在上述实施方式中，延长部11d的下端面水平地延伸，但是不限于此，也可以朝向例如径向内侧而向上方或下方倾斜。
此外，在上述实施方式中，虽然密封体11的延长部11d的下端面具有防液性、杆体16的下端面和外周面具有防液性、以及延长部11d的外周面和排出口形成面17中的至少一者具有防液性，但是不限于此，也可以例如仅延长部11d的下端面具有防液性。
此外，也可以采用不设置液体吸引部22、吸引孔19、周槽18、吸引通路20以及开闭阀21的构成。

Claims (4)

1.一种液体吹塑成型装置，其特征在于，具有：喷嘴，其形成具有开闭口和排出口的液体的流路；密封体，其开闭所述开闭口并且具有引导口；以及杆体，其被所述引导口引导而沿轴向移动，
所述密封体具有在关闭了所述开闭口时延伸到所述排出口内的筒状的延长部，
所述延长部的前端面具有防液性。
2.根据权利要求1所述的液体吹塑成型装置，其特征在于，
所述杆体的前端面和外周面具有防液性。
3.根据权利要求1或2所述的液体吹塑成型装置，其特征在于，
所述密封体的所述延长部的外周面与所述喷嘴的形成所述排出口的内周面中的至少一者具有防液性。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体吹塑成型装置，其特征在于，
所述液体吹塑成型装置具有吸引所述液体的液体吸引部，
所述密封体的所述延长部具有与该延长部的前端面相连的吸引孔，
所述喷嘴具有吸引通路，该吸引通路在所述密封体关闭了所述开闭口时将所述吸引孔与所述液体吸引部连在一起。
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