CN116901404A - 用于容器成型的拉伸棒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从预型件(3)制造容器(2)的模制单元(15)的拉伸棒(1)，以及通过拉制吹制制造容器(2)的制造方法。所述拉伸棒(1)与主轴线Y平行地纵向延伸，具有圆柱形或管状的主体(4)、位于所述主体(4)的延伸部分中的远端端部(5)、位于拉伸棒(1)的远端端部(5)处的扁平部分(6)、以及从所述扁平部分(6)凸起的端头(7)。所述拉伸棒(1)的特征在于，其在所述主体(3)的延伸部分中在所述远端端部(5)处具有环形的裙部(8)，所述环形的裙部(8)的高度(80)小于所述端头(7)的高度(70)。

Description

用于容器成型的拉伸棒

技术领域

本发明涉及通过吹制或者拉制吹制热塑性材料制预型件例如聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制预型件来制造容器的领域。本发明尤其涉及用于实施拉制吹制技术形成容器的拉伸棒。本发明还涉及使用本发明的拉伸棒制造容器的制造方法。

背景技术

技术状况

已知通过在拉制吹制预型件之前使预型件预先加热到足以软化其壁的温度来成型热塑性材料制的容器。

为此，使用一个成型装置，其具有一个模具，模具的模腔成形成待获得容器的型腔。预先加热的预型件接纳在模腔中。然后，其壁被双轴向拉制，以贴合模具型腔。为此，预型件由拉伸棒轴向拉制，使预型件轴向膨胀。在这种拉制操作的同时，压力流体注入到预型件中，致使壁径向膨胀。

这种成型方法是公知的。为使最终容器具有完美模制底部，拉伸棒最好适于确保容器壁的令人满意的厚度。材料分布不良是拉制吹制模制方法制造的容器上重复发现的缺陷。容器的壁厚不必恒定不变，因为在某些情况下，可能需要加厚某些区域，特别是用于承受很大应力的区域(尤其是底部附近)。材料厚度也不必相应于容器的根据其形状及其使用的技术规格。

因此，所述方法有利于适于现有技术规格的材料分布。

另外，在模制和拉制吹制制造容器的领域，为保护环境之故，越来越使用可循环使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。这种材料也增大材料的分配问题，因为其具有不同的吸热性能。

另外，尽管拉制吹制方法具有精度，尤其是改善了吹制容器底部处材料的分配，但是也存在问题。特别是，拉伸棒的设计影响到材料分配，且在拉伸棒接触容器时，影响到容器内部的温度。

因此，可能出现材料定位和分布问题以及模具输出端底部明显塌陷的问题。

背景技术

US9085099提出使拉伸棒暂时固定于预型件底部，改善其专利吹制方法。该方法需要预型件底部的吸入工序，其可能具有其他问题。FR3022824提出一种宽大形拉伸棒。该拉伸棒在插入在预型件中时存在问题，因为其可能触及内壁，在预型件规格方面极具局限性。

公知地，EP1063076提出一种从预型件制造容器的模制单元的拉伸棒，所述拉伸棒与主轴线平行地纵向延伸，具有：一个圆柱形主体；所述主体延伸部分的一个远端端部；位于拉伸棒远端端部的一个扁平部分；以及一个从所述扁平部分突出的端头；所述主体延伸部分的一个环形的裙部，其位于所述远端端部处，所述裙部的高度小于所述端头的高度。裙部的直径远大于拉伸棒主体的直径，以致大直径裙部压迫楔形件部分，所述楔形件部分是预型件的使预型件主体连接于所述预型件底部的部分。

发明内容

目前的一些解决方案不能令人满意，需要改进拉制吹制工序，获得质量良好的容器，这涉及瓶子的定中心和材料的分布。

本发明旨在解决这个问题，为此，提出一种拉伸棒，确保沿预型件的轴线拉制预型件，避免拉伸棒的外部与预型件的主体内部之间的不良接触，同时，改进所述拉伸棒的定中心，从而减少拉伸棒与预型件之间传热。

为此，本发明涉及从预型件制造容器的模制单元的拉伸棒，所述拉伸棒与主轴线Y平行地纵向延伸，其具有：

-圆柱形或者管状的主体；

-位于所述主体的延伸部分中的远端端部；

-位于拉伸棒的远端端部处的扁平部分；以及

-从所述扁平部分凸起的端头。

本发明的所述拉伸棒的特征在于，拉伸棒在所述主体的延伸部分中在所述远端端部处具有环形的裙部，所述裙部的高度小于所述端头的高度)，所述端头的直径小于拉伸棒的主体的直径，裙部的自由端的直径小于或者等于14毫米。

优选地，所述裙部的直径小于或者等于拉伸棒主体的直径。

根据另一个特征，环形的裙部的边缘和/或端头端部呈圆形。

根据另一个特征，外部的主体和环形的裙部具有单一部件。

根据另一个特征，端头呈圆锥形。

根据另一个特征，扁平部分正交于主轴线Y地进行延伸。

环形的裙部可呈锯齿形。

环形的裙部可呈具有凸圆顶部边缘和低凹边缘的锯齿形。

本发明还涉及使用本发明的拉伸棒通过拉制吹制制造容器的制造方法，制造方法至少包括以下工序：

-将预先加热的预型件放置在吹制模具中，所述吹制模具在合模位置具有的模腔形成待吹制的容器的型腔；

-所述吹制模具合模；

-通过吹管吹制所述吹制模具中的所述预型件，并且基本上同时地进行所述预型件的拉制工序，通过将拉伸棒插入在所述预型件内，同时抵靠所述预型件的底部，以便于所述预型件的轴向伸长；

-上抽所述拉伸棒；

-通过所述吹制模具开模，取出吹制的所述容器。

附图说明

根据下面参照附图对说明性和非限制性实施方式的说明，本发明将得到更好的理解，附图如下：

-图1是旋转式模制机械一个实施例的简化俯视示意图，尤其示出围绕一个转盘分布的模制单元(未示出吹制和拉制装置)，所述吹制单元根据其相对于机械的入口或出口的位置，处于开模位置或者合模位置；

-图2是图1所示实施例的机械的模制单元之一的局部透视示意图，除了模制单元处于开模位置之外，尤其示出模具的分解图，模具由三个部分实现，即两个半模具和一个模底；

-图3是机械的一模制单元在容器吹制周期的第一道工序过程中的竖直纵向中部剖面示意图，尤其示出拉伸棒的远端端部插入在模具内的预型件中；

-图4类似于图3，是吹制周期结束时下一道工序的过程示意图，尤其示出拉伸棒的远端端部插入在被吹制的容器内并延伸至被吹制的所述容器的底部；

-图5是拉伸棒的远端端部的第一种实施方式的透视示意图，尤其示出一个具有圆形边缘的环形的裙部；

-图6是图5所示第一种实施方式的纵向中部剖面示意图；

-图7是拉伸棒的远端端部的第二种实施方式的纵向中部剖面示意图，尤其示出一个具有斜面直形边缘的环形的裙部；

-图8是拉伸棒的远端端部的第三种实施方式的纵向中部剖面示意图，尤其示出具有凸圆顶部边缘和低凹边缘的锯齿形环形的裙部；

-图9是拉伸棒的远端端部的第四种实施方式的纵向中部剖面示意图，尤其示出其型面从所述拉伸棒主体向其远端端部收敛的环形的裙部；

-图10是拉伸棒的远端端部的一种实施方式的侧视示意图，尤其示出一个内切于同一平面的环形边缘以及端头和扁平部分(虚线)；

-图11是另一种实施方式的侧视示意图，示出具有顶部和凹部、具有正锯齿形边缘的裙部；以及

-图12是一种实施方式的侧视示意图，示出具有圆锯齿形边缘的裙部。

具体实施方式

在下面的说明中，具有相同结构或类似功能的构件用相同的标号标示。

本发明设计用于实施在制造容器2的制造设备中。这种设备通常具有一个如图1所示的模制机械14，其至少具有模制单元15，每个模制单元15至少具有集成有拉伸棒1的吹制装置，拉伸棒模具11至少具有两个半模具110，半模具各具有一个模制内端面，半模具安装在模座上围绕轴线Y分别在模制单元15的至少一个开模位置与一个合模位置之间活动，在所述合模位置，连接的所述至少两个半模具110的所述内端面一起限定容器2的一个模腔12。

实际上，吹制模具11以一个转盘140的形式环绕地进行分布，如图1所示，布置相应的吹制设备。实际上，如图2所示，吹制设备的主体在模具上方基本上竖直地并与吹制模具11的模腔12基本同轴地延伸。

图2是图1所示实施例的机械14的模制单元15之一的透视示意图，除了模制单元15处于开模位置之外，尤其示出模具11的分解图，模具由三个部分实现，即两个半模具110和一个模底111。

所有这些构件是现有技术人员公知的，为了更好地理解本发明，不予赘述。

图3以纵向局部剖面图示出本发明的拉伸棒1的第一种实施方式，其用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料的或者循环使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制的预型件3，所述预型件3用于在上述设备的吹制模具11之一中进行拉制和吹制，形成容器2，例如瓶子。

如图3所示，拉伸棒1处于上部位置，且处于插入在预型件3中的过程中。拉伸棒1设计成安装在上述吹制设备的主体中。所述拉伸棒1与主轴线Y平行地纵向延伸。本发明的拉伸棒1是实心拉伸棒。其第一端部即近端端部(未示出)适于连接于制造设备内的一个移动装置。

如图3所示，预型件3具有通常呈管状长形的主体，主体具有轴线Y，主体由壁31限定，所述壁31在上部连接于螺纹颈部32，在下部连接于基本上呈半球形的底部30。

在预型件的颈部32与主体之间，径向凸缘33向预型件3外凸起。

一般而言，图3所示的预型件3围绕其轴线Y回转对称。

在预型件布置在吹制设备中时，拉伸棒1的轴线Y基本上与预型件3的回转轴线重合。因此，下面，轴线Y不加区别地指拉伸棒1的轴线或者预型件3的轴线。

下面，“竖直”表示与拉伸棒的回转轴线平行的任何方向，“横向”表示与拉伸棒的回转轴线垂直的任何方向。

如图5所示，拉伸棒1具有一个圆柱形的或者管状的主体4。在所述实施方式中，拉伸棒1的主体4可具有凸肩，即具有两种不同直径的两个纵向部分。这特别有利于吹制小直径的预型件。

在主体4的延伸部分中，在远端端部5处，拉伸棒1具有一个扁平部分6。一个端头7从该扁平部分6凸起。

如图5所示，拉伸棒1还在其主体4的延伸部分中具有环形的裙部8。

图3示出拉伸棒1插入在吹制模腔12中的工序。

图4示意地示出一个吹制周期的另一道工序，其中，拉伸棒1处于下部位置，因此，在吹制工序期间布置于预型件3的底部30。在该工序期间，预型件3成为一个容器2。

在所述实施方式中，如图5所示，环形的裙部8的直径等于拉伸棒1的主体4的直径。在这种有利的构型中，定中心也得到改善。实际上，在拉制时，材料在裙部8的凹部中蠕变，从而趋向于阻挡裙部，因而避免任何滑动，和因此允许良好定位。

在所述实施方式中，主体4和环形的裙部8制成单一件。换句话说，它们形成一个单一共同部件。

根据其他实施方式，主体4和环形的裙部8是两个独立部件。

拉伸棒1的结构变化具有多优点是，可使拉伸棒1在预型件3中在其整个下表面上向预型件的底部完美地居中，同时，限制所述拉伸棒1与预型件3的底部30之间的热扩散，从而改善拉制吹制工序。

突出的端头7可以是任何形状。特别是，所述端头7可以是锥形、圆锥形、卵形、半球形等等。但是，不管所述端头7的形状如何，其始终内切于一个直径小于拉伸棒1主体4直径的圆柱体中。根据一种优选实施方式，如图5所示，扁平部分6垂直于拉伸棒1的主体4。这允许吹制工序的更好的分配和更好的控制。

图6是拉伸棒的远端端部一个实施例的纵向中部剖面示意图，尤其示出一个具有圆形边缘9的环形的裙部8和一个圆柱形的端头7。在该实施方式中，环形的裙部8的边缘9呈圆形。这特别有利，因为可避免例如在拉制工序时所述边缘9触及预型件3的壁而扎破的任何危险。

在该实施例中，环形的裙部8与拉伸棒1的主体4具有相同的直径。但是，根据其他实施方式，裙部8的直径可小于或大于拉伸棒1的主体4的直径。但是，裙部8的自由端的直径始终小于或等于14毫米，以致所述裙部8仅抵靠在预型件底部上，而从不支承在预型件的角部上，所述角部是预型件的使预型件主体连接于所述预型件底部的部分。

另外，如图6所示，环形的裙部8的高度80小于端头7的高度70，以致所述端头7从环形的裙部8凸起。换句话说，拉伸棒1的远端端部由端头7形成，环形的裙部8是外部的主体4相对于扁平部分6的延伸部分。因此，这可确保拉伸棒1完美定中心，同时限制吹制工序结束时所述拉伸棒1与后续形成容器2的预型件3之间的热扩散。

在一种优选实施方式中，环形的裙部8的高度80小于端头7的高度70的值在0.5至4毫米之间，优选地，为1毫米。

在所述实施方式中，环形的裙部8的高度80在其整个周边上进行变化。例如，环形的裙部8可具有锯齿形边缘9，因此具有凹部和脊部，如图11所示。但是，在这种情况下，高度80保持小于端头7的高度70。

边缘9的形状和环形的裙部8的直径可以进行任意组合。

本发明的环形的裙部8的存在的优点在于显著改善拉制吹制工序。

在所述实施方式中，拉伸棒1的环形的裙部8具有斜面直形边缘9。该实施方式如图7所示。

在图8所示的实施方式中，环形的裙部8呈具有凸圆脊部边缘9和低凹边缘的锯齿形。

在另一个实施例中，如图9所示，环形的裙部8的直径从拉伸棒1的主体4向突出的端头7收敛。换句话说，其直径向自由端部分减小，因此，环形的裙部8具有收缩形状。环形的裙部8的截面从扁平部分6起减小直至其远端自由端。

根据未示出的另一个实施例，环形的裙部8的直径大于拉伸棒1的主体4的直径。因此，环形的裙部8具有喇叭口形状。所谓喇叭口形状，应理解为其截面逐渐增大的形状。因此，喇叭口形状的环形的裙部8的自由端部分意味着所述裙部的端部具有从扁平部分6至其自由端增大的截面。

图10是拉伸棒的远端端部的一种实施方式的侧视示意图，尤其示出环形边缘内切于同一平面中的裙部8、以及端头7和虚线的扁平部分6。

图11至12示出具有凹部和脊部的环形的裙部8的其他实施例。

图11示出具有正锯齿形边缘9的裙部8，其具有脊部和凹部，裙部的高度80小于端头7的高度70。

图12示出具有圆锯齿形边缘9的裙部8。

本发明还涉及使用前述拉伸棒通过拉制吹制制造容器2的制造方法。

本发明的制造方法至少包括以下工序：

-将一个预先加热的预型件3放置在一个吹制模具11中，所述吹制模具11在合模位置具有的模腔12形成待吹制容器2的型腔；

-所述吹制模具11合模；

-通过吹管13吹制所述吹制模具11中的所述预型件3，并且基本上同时地进行所述预型件3的拉制工序，通过将拉伸棒1插入在所述预型件3内，同时抵靠所述预型件3的底部30，以便于所述预型件3的轴向伸长；

-上抽所述拉伸棒1；

-由外部握持装置抓取吹制的容器3；

-所述吹制模具11开模。

图1是旋转式模制机械14的一个实施例的俯视示意图，尤其示出分布在转盘140周边上的模制单元15(未示出吹制和拉制装置)，模制单元根据其相对于机械的入口或出口的位置，处于开模位置或者合模位置。

容器2的制造是用至少一种压力流体一般是空气，吹制设备的模制单元15的模具11中的热的预型件3。

在所述实施例中，容器2的制造是通过拉制吹制实现。有利地，吹制装置装有至少一个拉伸棒1。

图2是图1所示实施例的机械的模制单元15之一的局部透视示意图，除了模制单元处于开模位置之外，尤其示出模具11的分解图，模具由三个部分实现，即两个半模具110和一个模底111。其也示出模架112、吹管13和拉伸棒1。

拉伸棒1由连接的驱动装置(未示出)沿轴线Y轴向驱动进行移动。

因此，拉伸棒1轴向滑动地进行安装，以便通过预型件的颈部32径向限定的开口插入在预型件3内，颈部32与拉伸棒1之间留有一个环形空间，以使吹制流体通过。

拉伸棒1安装成在至少一个上部第一位置和一个下部第二位置之间进行轴向活动。

在第一位置，拉伸棒1在模具11外延伸，在第二位置即下部位置，在吹制时，拉伸棒1向下移动，轴向拉制模具11内的预型件3。

图3至4示出容器2制造工序中的一些工序，以及这些工序期间拉伸棒1的不同位置。

因此，如图3所示，第一道工序是将预型件3插入在吹制模具11中。预型件3预先加热至高于材料玻璃化转变温度的温度(在PET的情况下，约为80℃)。

一旦预型件3就位和模具11合模，如图4所示，拉伸棒1插入在预型件3内，直至下部位置，即其定位在预型件3的底部上。

在一种优选实施方式中，拉伸棒1的下部位置相应于端头7接触预型件3底部的位置。

在其他实施方式中，拉伸棒1的下部位置相应于端头7略微抽离预型件3底部的位置。

基本上在拉伸棒1插入在预型件3中的同时，进行吹制工序或者拉制吹制工序，在其过程中，流体(例如空气)首先以在5巴至15巴之间的中等预吹制压力注入到预型件3中，同时使拉伸棒1从其上部位置向其展开的下部位置移动。

吹制工序终止于使压力短暂增大到大于预吹制压力的高压，以使材料贴靠在吹制模具11的模腔12上，从而使之形成容器2的型腔，如图4所示。吹制压力大于或等于15巴，例如约35至40巴。

拉伸棒保持在展开位置，避免材料在模底上进行任何意外滑动，而容器中的压力未达到吹制压力。

最后，在吹制工序结束时，模具11开模，成型容器2排出，完成制造周期。因此，可开始新一轮周期，插入一个新的预型件3。

使用本发明的拉伸棒1，可更好地控制吹制工序。通过这种改善的控制，可提高吹制进度，同时限制从内向外的热扩散。

另外，使用本发明的拉伸棒1，定中心得到很好掌控，因此，材料分布非常均匀，这还提供额外的减轻潜力，同时在一般推荐的双向拉制速度限制中，限制花瓣状底部过度拉制的危险。另外，减少预型件发热，可限制塌陷危险。

另外，这种拉伸棒1的使用允许在预型件的使用中更具挠性，若其形状不完全适于瓶子，则尤其如此。这也可最大限度地限制拉伸棒1与预型件3之间的接触。

Claims (9)

1.从预型件(3)制造容器(2)的模制单元(15)的拉伸棒(1)，所述拉伸棒(1)与主轴线Y平行地纵向延伸，其具有：

-圆柱形或者管状的主体(4)；

-位于所述主体(4)的延伸部分中的远端端部(5)；

-位于拉伸棒(1)的远端端部(5)处的扁平部分(6)；以及

-从所述扁平部分(6)凸起的端头(7)，

所述拉伸棒(1)的特征在于，拉伸棒在所述主体(4)的延伸部分中在所述远端端部(5)处具有环形的裙部(8)，所述裙部(8)的高度(80)小于所述端头(7)的高度(70)，所述端头(7)的直径小于拉伸棒(1)的主体(4)的直径，裙部(8)的自由端的直径小于或者等于14毫米。

2.根据权利要求1所述的拉伸棒(1)，其特征在于，所述裙部(8)的直径小于或者等于拉伸棒(1)的主体(4)的直径。

3.根据权利要求1或2所述的拉伸棒(1)，其特征在于，所述裙部(8)的边缘(9)和/或所述端头(7)的端部(10)呈圆形。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的拉伸棒(1)，其特征在于，裙部(8)和外部的主体(4)具有单一部件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的拉伸棒(1)，其特征在于，端头(7)呈圆锥形。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的拉伸棒(1)，其特征在于，扁平部分(6)正交于主轴线Y进行延伸。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的拉伸棒(1)，其特征在于，环形的裙部(8)呈锯齿形。

8.根据权利要求7所述的拉伸棒(1)，其特征在于，环形的裙部(8)呈具有凸圆脊部边缘(9)和低凹边缘(9)的锯齿形。

9.使用根据权利要求1至8所述的拉伸棒(1)通过拉制吹制制造容器(2)的制造方法，其特征在于，制造方法至少包括以下工序：

-将预先加热的预型件(3)放置在吹制模具(11)中，所述吹制模具(11)在合模位置具有的模腔(12)形成待吹制的容器(2)的型腔；

-所述吹制模具(11)合模；

-通过吹管(13)吹制所述吹制模具(11)中的所述预型件(3)，并且基本上同时地进行所述预型件(3)的拉制工序，通过将拉伸棒(1)插入在所述预型件(3)内，同时抵靠所述预型件(3)的底部(30)，以便于所述预型件(3)的轴向伸长；

-上抽所述拉伸棒(1)；

-通过所述吹制模具(11)开模，取出吹制的所述容器(2)。