CN114340873A - 具有模底非冷却制冷的塑料制容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用吹制或拉制吹制法从塑料制预型件(10)制造容器的方法，所述方法包括通过载热流体在模具(20)的模底(202)的腔体(40)内流通冷却模具(20)的模底(202)的冷却阶段，模具(20)的模底(202)的冷却阶段用温度低于或等于30℃的非冷却的载热流体进行。

Description

具有模底非冷却制冷的塑料制容器的制造方法

技术领域

本发明的领域是从预型件设计塑料制容器和从预型件制造塑料制容器的领域。

更准确地说，本发明涉及用于实施塑料制容器的制造方法和制造机械，具有模底冷却阶段，其中，载热流体被注入到模底的腔体中。

背景技术

通常，预型件具有一般呈回转圆柱形的中空主体、构成待成型容器口部的颈部、以及在与颈部的相对端封闭主体的底部。底部通常呈半球形，或者相对于预型件的纵向轴线至少回转对称。

为了制造预型件，使用一种注塑模，其具有注塑心体(确定预型件的内部形状)和外壁(确定预型件的外部)。布置心体确定的内部容积和外壁，确定预型件的最终形状。预型件的构成塑料由一个管在非常高的温度下(材料为流体)和在高压下注入到注塑模中，所述管穿过外壁通到该容积中，使壁定位在预型件底部上。

从预型件制造容器的传统技术在于，使在加热装置内预先加热至高于材料玻璃化转变温度(在PET的情况下约为80℃)的温度的坯件输入到一个模具中，模具的壁限定容器型腔，由一个吹管在预型件中注入压力流体例如气体(一般是空气)，使预型件的材料贴靠在模具壁上。

模具可由两个半壳体和一个模底构成。

随着容器的制造，该模底温度增大。

模底温度增大，可造成已成型容器底部结构不良。因此，是模底冷却方法控制其温度，控制成品容器的形状。实际上，没有模底冷却，成型容器的底部会凹陷。

实际上，模底具有腔体，或者更准确地说是管(下面称为“腔体”)，其中在模底冷却阶段时流通载热流体。

这种做法有助于尽可能冷却模底，容器底部也得以尽可能冷却。

因此，容器成型装置具有冷却器，用于冷却模底腔体中流通的载热流体。

因此，载热流体由冷却器冷却到约12℃的温度，再由通到腔体中的输送管输送到模底腔体中。

模底的这种冷却，可获得具有适于销售的所需特征的瓶子。

但是，使用冷却器的能量消耗可以忽略。

发明内容

本发明尤其旨在弥补现有技术的缺陷。

更准确地说，本发明旨在提出获得可销售容器的制造方法和制造机械，同时相对于用现有技术的制造方法和制造机械制造容器时的消耗，降低容器制造所需的能量消耗。

本发明还旨在提供相对于现有技术简化制造方法和制造机械的方法。

借助于本发明，可达到这些目的以及下文中所述的其他目的，本发明涉及通过吹制或者拉制吹制从塑料制预型件制造容器的方法，所述方法包括一个通过载热流体在模底的腔体内流通冷却模底的冷却阶段，其特征在于，模底的冷却阶段用在低于或等于30℃的温度下的非冷却的载热流体的实施。

与现有技术绝对需要尽可能冷却在模具中成型的容器的底部相反，我们发现，模底的冷却阶段使用的载热流体可以是非冷却的，同时具有低于或等于30℃的温度。

因此，不需要使用冷却器冷却在模底的冷却阶段使用的载热流体。

例如，显然，低于或等于30℃的具有环境温度的载热流体可直接用于冷却阶段，从而避免冷却器工作所引起的能量消耗。

这种温度低于或等于30℃的非冷却的载热流体，还可获得具有良好特征的容器，换句话说，其没有与所述容器的用途和销售不相容的畸形。

另外，出乎预料地发现，根据本发明的制造方法获得的容器，容器底部具有良好的几何形状，因为其周边上获得的热差别由于收缩作用，向容器底部内产生杠杆作用。这意味着限制来自预型件在其中吹制的容器成型装置的瓶子底部的凹陷作用。

相对于现有技术的容器制造方法，该作用可增大符合所需质量标准的容器数量。

应当指出，超过30℃，容器底部缺少冷却，因此，这些容器的底部会出现凹陷。

优选地，模底的冷却阶段用温度低于或等于25℃的载热流体进行。

我们发现，直至25℃，在模底冷却时，传热最佳。

有利地，模底的冷却阶段用温度高于或等于18℃的载热流体进行。

在约18℃，载热流体可以完全是普通供水网的水。

更为有效地，模底的冷却阶段用温度高于或等于21℃的载热流体进行。

载热流体的这种温度可很好地冷却模底，同时相应于普通供水网中引水在输送到塑料制容器的制造机械的管中之后确定的平均温度。

根据一种优选实施方式，模底的冷却阶段用温度等于25℃的载热流体进行。

因此，载热流体的这种温度使模底冷却、所述方法使用的能量与成品容器的最终形状之比最佳化。

有利地，载热流体还用于冷却位于具有所述模具的机械部分上游的加热装置中保护预型件颈部的保护装置的冷却阶段。

这样，相同的载热流体用于保护装置和模底的冷却阶段。为了避免加热装置中出现冷凝，至少21℃的温度用于预型件颈部的保护装置的冷却的载热流体很重要。

根据现有技术，用于冷却加热装置的预型件颈部的保护装置的载热流体，预热到25℃。因此，有利地，还可使用非冷却的载热流体，不必像现有技术那样进行预热。

有利地，载热流体还用于模具的模壳的冷却阶段，所述模具的模壳即用作容器的主体和凸肩成型的模具部分。

因此，模具的冷却也用非冷却的载热流体进行，避免使用冷却器。

本发明还涉及通过吹制或者拉制吹制从塑料制预型件制造容器的制造机械，所述制造机械具有：

-模具，模具具有模底，模底中布置腔体；

-通到腔体中的载热流体输送管；

-载热流体从腔体输出的输出管；

其特征在于，制造机械具有供给输送管的供给装置，供给温度低于或等于30℃的非冷却的载热流体。

本发明的制造机械实施前述本发明的方法。

因此，所述方法的特征和相关优越性也可适用于本发明的制造机械。

附图说明

根据下面参照附图对作为说明性非限制性例子给出的本发明一种优选实施方式的说明，本发明的其他特征和优越性将显而易见，附图如下：

图l是示意图，示出实施根据本发明的制造方法的容器制造机械；

图2是成品容器底部的俯视示意图；

图3是曲线图，示出根据本发明的方法和现有技术的方法，使用两种不同的载热流体温度，容器底部处很高的温差。

具体实施方式

参照图1且根据本发明的原理，示出从预型件10通过吹制或者拉制吹制制造容器的制造机械1。该制造机械1实施根据本发明的方法，可通过吹制或者拉制吹制，从塑料制预型件10制造容器。

该制造机械1具有预型件10的加热装置3和成型装置2。

为了通过吹制或者拉制吹制制造容器，预型件10在加热装置3中加热，然后，每个都布置在成型装置2的一个模具20中，进行吹制或者拉制吹制。

根据本实施方式，模具20具有：

-两个模壳200，连接形成容器的主体的型腔；

-两个模壳200支承件201；

-模具20的模底202，其具有容器的底部的型腔。

由于预型件10被加热，当成型容器的底部在容器制造时接触时，模具20的模底202趋向于加热。

因此，制造机械1具有冷却系统4，用于冷却，尤其是模具20的模底202。

模具20的模底202具有腔体40，用于接纳冷却用的载热流体。

制造机械1，更准确地说，冷却系统4，具有：

-通到腔体40中的输送管41，用于向模具20的模底202提供载热流体；

-腔体40的输出管43；

-供给输送管41载热流体的供给装置42。

“腔体”是指任何类型的腔体或管路，如布置在模具20的模底202中的管，且其用于使模底冷却。

因此，制造方法具有借助于在模具20的模底202的腔体40内的载热流体的流通来冷却模具20的模底202的冷却阶段。

根据本发明的原理，模具的模底202的该冷却阶段用非冷却的载热流体实施，且其温度低于或等于30℃。

由于载热流体的该特征，根据本发明的制造方法不需要载热流体的预先冷却阶段。

因此，根据本发明的制造机械1没有用于冷却载热流体或者专用于冷却载热流体的冷却器。

试验表明，非冷却的载热流体且温度低于或等于30℃，可使模具20的模底202充分冷却。

实际上，容器生产进度(生产率可达到大于2500个瓶子/模具/小时)和吹制压力越降低，容器构成材料(例如PET)与模底的接触时间越缩短，且因此，容器底部的周边的温度越趋于增大。

这是由于容器底部的该周边是容器在模具20中的吹制过程时形成的容器的最后一个部分，以及由于其相应于与模底接触时间最短的容器底部部分。

这表明，鉴于容器底部的该周边上达到的温度，在这些生产条件下，不必强制使模底冷却到10℃，因为容器的构成材料没有时间达到模底的调节温度。

还应当指出，容器制造生产进度越大，用于冷却模底的载热流体在成型容器上的温差作用越小。

但是，超过30℃，会发现成型容器底部缺少冷却，因此，有时可能出现拱顶凹陷。

有利地，载热流体的温度高于或等于18℃，更有利地，高于或等于21℃。这样，载热流体可直接来自制造机械1安装场所的给水网。

优选地，载热流体的温度低于或等于25℃，更优选地，等于25℃。

[表1]

对于容量为50厘升的容器，上表示出用本发明的设备和方法生产的容器底部12的不同深度，每小时每模具生产2500至2700个瓶子，使用13℃、25℃和35℃的载热流体在模底204的腔体中以两种不同流量流通。

图2示出容器底部12，其上用阴影圆圈一方面示出容器底部12的两个连续支管之间的接合处BB的布置，另一方面示出位于容器底部12中央的注塑点PI。

这些结果可确定，在25℃，测定的容器底部12的深度差不多与10℃时相同。因此，用25℃的载热流体生产的瓶子视为良好。

这些结果还可表明，在35℃，在注塑点PI，在底部中央测定的深度小于在13℃和25℃测定的深度，而在两个支管之间的接合处BB显示的深度却大于在13℃和25℃测定的深度，从而表明杠杆作用，周边的略微收缩，可增大在该点的保持(即容器底部深度的测量结果)。

但是，超过30℃，在位于容器底部之上的容器主体的壁上可发现负面作用，因为该部分与模底接触时间长。这种负面作用相应于容器主体的壁的不希望有的变形。

如图2所示，成型容器底部12的横向型面沿平面P0-P200一致。

图3的曲线相应于横向型面上温度升高。这些温度在脱离成型装置2的容器上升高。

对于相同的生产进度，对于相同类型的容器，在相同的机械上获得这些温度升高。使用13℃的冷却载热流体的曲线相应于现有技术的方法，使用25℃的非冷却的载热流体的曲线相应于本发明的方法。

这些曲线的分析表明，最明显的温差位于向容器底部12的周边部分(区域P0-P50和P150-P200)。

应当指出，容器的构成材料，PET，是良好的隔热材料。

因此，区域P100两侧较厚的容器中央，通过模具中容器吹制阶段输出端的温度扩散，继续加热容器底部12的其他部分。这种传热从容器内部进行，因此，是容器外皮予以冷却。换句话说，容器外皮在这种传热作用下进行加热。

容器外部2℃至7℃的温差最终仅对成品容器具有不太大的影响，因为外皮趋于自然加热。这种加热非常快速，因为该区域通常进行拉制，因此厚度小，该区域的温度比玻璃化转变温度低很多。

总之，尤其是对于高生产进度，模具20的模底202根据现有技术使用冷却载热流体与使用25℃的非冷却的载热流体的冷却方法之间的冷却降低，仅具有不太大的影响。

根据图1所示的本实施方式，模具20的模壳200和预型件10的颈部11的保护装置30也进行冷却。

为了冷却模壳200，冷却系统4具有管道46，其布置在模壳200支承件201中。

载热流体供给装置42由载热流体的第一管道装置45连接于管道46。

因此，在模壳200支承件201中流通的载热流体，可通过热从模壳200到模壳支承件201，然后到载热流体的传导，冷却模壳200。

在加热装置3中，保护装置30旨在避免在预型件主体加热时使预型件10的颈部11过热。

这些保护装置通常采用彼此平行的两个保护管道的方式。

因此，载热流体供给装置42也由载热流体的第二管道装置44连接于颈部11的保护装置30。

因此，25℃载热流体的优选温度特别适宜。

实际上，鉴于加热装置的温度，使用冷却载热流体冷却保护管道，会在加热装置中出现冷凝现象，这尤其是不希望有的。

因此，使用25℃的载热流体，起码温度高于或等于21℃，可避免或限制冷凝的出现。

因此，在25℃，载热流体可用于冷却成型装置2的模具20(模底202以及间接地模壳200)，以及冷却加热装置3中预型件10的颈部11的保护装置30。

Claims (8)

1.用吹制或拉制吹制法从塑料制预型件(10)制造容器的方法，所述方法包括一个通过载热流体在模具(20)的模底(202)的腔体(40)内流通冷却模具(20)的模底(202)的冷却阶段，

其特征在于，模具(20)的模底(202)的冷却阶段用温度低于或等于30℃的非冷却的载热流体实施。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模具(20)的模底(202)的冷却阶段用温度低于或等于25℃的载热流体实施。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，模具(20)的模底(202)的冷却阶段用温度高于或等于18℃的载热流体实施。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，模具(20)的模底(202)的冷却阶段用温度高于或等于21℃的载热流体实施。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模具(20)的模底(202)的冷却阶段用温度等于25℃的载热流体实施。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，载热流体还用于加热装置(3)中保护预型件(10)的颈部(11)的保护装置(30)的冷却阶段。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，载热流体还用于模具(20)的模壳(200)的冷却阶段。

8.用吹制或者拉制吹制法从塑料制预型件(10)制造容器的制造机械(1)，所述制造机械(1)具有：

-模具(20)，模具具有模具(20)的模底(202)，模底中布置腔体(40)；

-通到腔体(40)的输送管(41)；

-腔体(40)的输出管(43)；

-输送管(41)的供给载热流体的供给装置(42)，

其特征在于，制造机械实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

Images