成形设备和方法以及由此制造的物品技术

一种用于通过形塑可热成形的片材(40)来制造物品(50)的方法，包括通过模具装置(2)与成形装置(3)的相互作用来形塑所述物品(50)，还包括在所述形塑之前通过碾压冲头装置(5)来压缩和碾压所述片材(40)的第一部分(41)并且在所述形塑期间维持所述第一部分(41)被碾压以缩减其厚度，并且将在所述第一部分(40)处构成所述片材(40)的结构的分子链定向，以便弱化所述结构并使所述第一部分(41)被弱化，特别地使所述第一部分能够易于穿孔、撕裂和碎裂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成形设备和方法以及由此制造的物品
本专利技术涉及成形设备和方法，特别地，本专利技术涉及用于通过可热成形片材的压缩成形来制造物品的设备和方法。本专利技术还涉及一种通过所述的设备和方法而获得的物品，特别是一种用于容器的盖。
技术介绍
与热成形机器相关联的已知成形设备通常包括铸模，所述铸模由模具和冲头构成。模具设有至少一个型腔，所述型腔构造用于在成形步骤中接收片材且成形为具有待制造物品的外形。 冲头相应地以在型腔中压缩片材这样的方式成形并且与型腔配合以制造物品。特别地，在成形步骤中，冲头能够朝向模具运动并且与型腔接合从而使片材变形。片材被预先加热至允许其塑性变形的软化温度，增加其塑性和可变形性。 模具中设有管道，在管道中流动的流体被设置用于一旦片材在型腔内变形就冷却片材，以便赋予所制物品适当的机械特性。 成形设备可以包括容纳元件即所谓的钟形塞进器(bell)，其包围冲头并限定封闭的工作区域。更精确地，钟形塞进器靠接片材并将其朝模具压缩，界定所述工作区域，该工作区域基本与外界环境隔离，并且经过压缩和加热的空气能够被引入其中以协助冲头让片材更好地附着至型腔的内壁。 该成形设备通常与包括多个操作站的成形机器相关联，利用适当的推进装置推进从卷筒展开的可热成形的片材通过操作站。 操作站包括例如分别在设有成形设备的成形站的上游和下游的预热站和冷却站，片材在预热站中被加热至预置的软化温度，成形的物品在冷却站中被冷却和热稳定化以确保对机械应力的适当耐抗性。 以上公开的利用已知热成形设备制造的物品，与通过挤压或注模成形工艺所获得的物品相比，更容易制造并且更便宜。 片材的厚度以能够确保所制成物品的适当耐抗性和坚韧性特征这样的方式进行选择。然而，由于一般使用的厚度以及片材一旦被热成形并冷却后的机械特性，因此某些动作对于前述材料来说难以执行。特别地，一般而言难以进行穿孔或切口，除非采用具有极小厚度的片材，但此厚度不足以制造刚挺、耐抗和坚韧的物品。 在用以在自动饮料机器中制备饮料的器皿或容器的领域中，已知的需求是能够轻易地对包含(可渗透、可溶解、灌注)产品的器皿进行穿孔，以使得经过加压的液体(通常是水)能够与该产品混合并输出获得的饮料。特别地，该等器皿必须能够通过饮料机器中的适当装置和/或通过器皿与这种适当装置之间的配合来进行穿孔。 [0011 ] 该器皿通常包括杯形容器，其上由盖加以盖合。 然而，通过热成形工艺制成的器皿和盖一般而言并非可穿孔的，原因是允许在其上钻孔的片材的厚度将不足以在高温下的加压流体注入期间确保器皿的稳定性和耐抗性。 为此，采用由铝片或塑性膜片封闭的器皿，其可被轻易地穿孔和/或设置在底壁上设置孔(底部是在热成形期间制成)，该孔也被铝质或塑性膜片封闭。 可选地，必须使用通过注模成型工艺制成的器皿和盖，该工艺使得物品的某些部分能够被制成为具有缩减的厚度以及例如使得能在这样的物品上进行穿孔或切口的机械特性。然而，由于注模成型所采用的工艺和塑料，因此这样的物品特别昂贵。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是改善已知的通过形塑可热成形的片材来制造物品的方法和设备。 另一个目标是提出一种方法和设备，使得形塑而成的物品具有高机械耐抗性和稳固性的特征，同时设有易于穿孔的弱化部分。 还有另一个目标是提出一种方法和设备，使得形塑而成的物品设有弱化部分，该弱化部分具有精准的厚度值。 还有另一个目标是获得一种构造简单的成形设备。 还有另一个目标是获得一种成形方法和设备，使得物品的生产成本能够降低。 在本专利技术的第一方面，提供一种根据权利要求1所述的用于制造物品的方法。 在本专利技术的第二方面，提供一种根据权利要求8所述的物品。 在本专利技术的第三方面，提供一种根据权利要求9所述的设备。 在本专利技术的第四方面，提供一种根据权利要求10所述的设备。 在本专利技术的第五方面，提供一种根据权利要求22所述的设备。 在本专利技术的第六方面，提供一种根据权利要求37所述的成形机器。 【附图说明】 参照附图能够更好地理解和实施本专利技术，附图通过非限制性示示出了出了本专利技术的一些实施例，在附图中: 图1是根据本专利技术的成形设备处于第一运作组态的示意性剖面图； 图2是图1中的设备处于第二运作组态的示意性剖面图； 图3是图1中的设备处于第三运作组态的示意性剖面图； 图4是图3中的设备细节的局部放大视图； 图5是利用图1中的成形设备制成的物品特别是盖的平面图， 图6是根据图5中的V1-VI线截取的剖面； 图7是图5中的盖与容器相关联的剖面图，该容器也可以利用本专利技术的成形设备方案制成； 图8是图5中的物品的局部放大图，其中示出了利用圆锥形尖端在该物品的一部分上制造出芽孔； 图9是直方图，示出了能够通过本专利技术的方法和设备获得的材料的厚度频率分布； 图10是根据本专利技术的成形设备的一种变型处于第三运作组态的示意性剖面图。 【具体实施方式】 参照图1至图3，其中示出了成形设备1，用以通过可热成形的片材40来压缩-形塑图4所示的物品50。 举例而言，物品50包括如图7所示的、可用于盖合容器的盖。 设备I可以与未示出的包括多个作业站的成形机器相关联，其包括成形站，设备I以及位于该成形站之前和之后的其他作业站均与其相关联。例如，成形站的上游处，可以设置片材40的加热站以使片材40达到高温，例如使片材40能够在后续的成形站中被软化并塑性变形。片材40被加热至介于100°C与180°C之间、特别是介于140°C与165°C之间的温度。 本专利技术的设备I包括设有型腔装置4的模具装置2以及与型腔装置4配合以形塑物品50的成形装置3。在图示的实施例中，成形装置包括冲头装置3。 模具装置包括能够沿运动方向B运动的模具2，该运动方向B基本与片材40以及片材在成形设备内的推进方向A垂直。 型腔装置包括至少一个型腔4，具有与物品50要形塑的形状互补的形状。冲头装置包括至少一个成形冲头3，其具有以便于通过压缩使物品50成形这样的方式与型腔4互补的形状。 设备I还设置有碾压冲头装置5，包括至少一个碾压冲头，其与模具2相互作用并相互配合以在成形步骤之前压缩片材40的第一部分41，以缩减并弱化其厚度、修改其材料结构，正说明书中进一步详细说明的那样。为此，模具2包括靠接装置6，适用于支撑片材的前述第一部分41并配合碾压冲头5以压缩后者。靠接装置6在特定情形下包括设置在型腔4内部的隆脊。 碾压冲头5被维持冷却，也就是说，维持在特别是介于15°C与40°C之间的温度，例如局部地冷却第一部分41而在第一部分41处获得该片材40的一种基本处于非晶相的结构。应注意的是，碾压冲头5的温度远低于片材40的温度，片材40被加热至介于100°C与180°C之间，特别是介于140°C与165 °C之间的温度。 碾压冲头5可以被对应的冷却装置(未示出于图中)冷却，且包括内部管道以供冷却流体通过，或者包括具备高热传导性的材料。 碾压冲头5包括例如基本呈圆形形状的端壁5a，其将片材40的第一部分41压向对应的靠接装置6的靠接围壁6a例如也具有圆形形状的围壁。端壁5a通过圆形的连接部分5c连接至侧壁5b例如圆柱形侧壁。 碾压冲头5的端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过形塑可热成形的片材(40)来制造物品(50)的方法，包括：通过模具装置(2)与成形装置(3；12)的相互作用来形塑所述物品(50)，其特征在于还包括：在所述形塑之前通过碾压冲头装置(5)来压缩和碾压所述片材(40)的第一部分(41)，并且在所述形塑期间维持所述第一部分(41)被碾压以缩减其厚度，并且将在所述第一部分(41)处构成所述片材(40)的结构的分子链定向，以便弱化所述结构并使所述第一部分(41)被弱化，特别地使所述第一部分能够易于穿孔、撕裂和碎裂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.09 IT MO2012A0001221.一种用于通过形塑可热成形的片材(40)来制造物品(50)的方法，包括:通过模具装置(2)与成形装置(3 ；12)的相互作用来形塑所述物品(50)，其特征在于还包括:在所述形塑之前通过碾压冲头装置(5)来压缩和碾压所述片材(40)的第一部分(41)，并且在所述形塑期间维持所述第一部分(41)被碾压以缩减其厚度，并且将在所述第一部分(41)处构成所述片材(40)的结构的分子链定向，以便弱化所述结构并使所述第一部分(41)被弱化，特别地使所述第一部分能够易于穿孔、撕裂和碎裂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述定向包括将在所述第一部分(41)处构成所述片材(40)的结构的所述分子链以基本径向或表盘方向的方式定向。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述片材选自单层或多层的聚合物塑性材料，特别是PP、PVC、PE、PET、PA、PS、PLA、生物可降解塑性淀粉基材料、生物基聚合物材料例如从可再生资源获取的PE和/或PP和/或PA、来自微生物源的生物可降解塑性材料例如PHA。4.根据先前权利要求中的任意一项所述的方法，其中在所述压缩和碾压期间，特别地通过所述碾压冲头装置(5)来迅速地和局部地冷却所述片材(40)的第一部分(41)，以在所述第一部分(41)处获得基本为非晶相的结构。5.根据先前权利要求中的任意一项所述的方法，其中所述形塑包括形塑所述片材(40)的邻接至所述第一部分(41)的第二部分(42)。6.根据先前权利要求中的任意一项所述的方法，其中在形塑所述片材(40)之前，以介于100°C到180°C之间的温度、特别地以介于140°C到165°C之间的温度来加热所述片材。7.根据先前权利要求中的任意一项所述的方法，其中将所述碾压冲头装置(5)维持在一定的温度下，该温度特别地介于15°C到40°C之间，以便局部地冷却所述第一部分(41)并在所述第一部分(41)处获得所述片材(40)的基本为非晶相的结构。8.一种设有至少一个弱化部分(51)的物品，所述物品通过根据权利要求1至7中的任意一项所述的形塑方法制成。9.一种用于启动根据权利要求1至7中的任意一项所述的方法的设备。10.一种用于通过形塑可热成形的片材(40)来制造物品(50)的设备，所述设备包括: 设有型腔装置(4)的模具装置(2); 成形装置(3 ; 12)，所述成形装置与所述型腔装置(4)配合以在成形步骤中形塑所述物品(50)； 碾压冲头装置(5)，所述碾压冲头装置与所述模具装置(2)配合以在所述成形步骤之前压缩和碾压所述片材(40)的第一部分(41)，并在所述成形步骤期间维持所述第一部分(41)被碾压以缩减其厚度，并且将在所述第一部分(41)处构成所述片材(40)的结构的分子链定向； 容纳装置(10)，用于将所述片材(40)压向所述模具装置(2)的支撑壁(7)，并且所述容纳装置界定出至少包含所述碾压冲头装置(5)的工作容积(11)，所述碾压冲头装置(5)被固定至所述容纳装置(10)。11.根据权利要求10所述的设备，其中所述碾压冲头装置(5)以可调节的方式被固定至所述容纳装置(10)以改变所述第一部分(41)的碾压厚度(dl)。12.根据权利要求10或11所述的设备，其中所述碾压冲头装置(5)被维持在一定的温度下，该温度特别地介于15°C到40°C之间，以便局部地冷却所述第一部分(41)并在所述第一部分(41)处获得所述片材(40)的基本为非晶相的结构。13.根据权利要求10至12中的任意一项所述的设备，其中所述成形装置(3；12)作用于所述片材(40)的邻接至所述第一部分(41)的第二部分(42)。14.根据权利要求10至13中的任意一项所述的设备，其中所述成形装置包括与所述型腔装置⑷配合的冲头装置⑶。15.根据权利要求10至14中的任意一项所述的设备，其中所述模具装置(2)包括靠接装置￠)，所述靠接装置用于支撑所述片材(40)的所述第一部分(41)并且与所述碾压冲头装置(5)配合以压缩和碾压所述片材(40)的所述第一部分(41)。16.根据权利要求10至15中的任意一项所述的设备，其中所述模具装置(2)设置有管道(8)以供冷却液体通过，所述冷却液体适用于冷却所述型腔装置(4)的外表面和/或所述模具装置(2)的靠接装置￠)的外表面。17.根据权利要求10至16中的任意一项所述的设备，其中所述成形装置包括输送装置(12)以输送所述工作容积(11)内部的加压流体，所述加压流体设置用于使得所述片材(40)附着至所述型腔装置(4)的壁面并形塑所述物品(50)。18.根据权利要求10至17中的任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·巴尔托利，F·特拉尔蒂，L·马斯特罗帕斯夸，
申请(专利权)人：益利嘉公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT