反向拉伸连接杆和正向填充级控制杆制造技术

一种利用预制坯成形出塑料容器的模具装置和与其相关的方法。该模具装置包括限定出模具型腔的模具、用于接合预制坯内部以限定出拉伸起始区域的可选的拉伸起始杆以及可定位在预制坯内以引入加压流体的居中布置的压力源。

Reverse tension connecting rod and forward filling stage control rod

【技术实现步骤摘要】
反向拉伸连接杆和正向填充级控制杆相关申请的交叉引用本申请要求于2012年10月26日提交的美国专利申请No.13/661,213以及于2011年10月27日提交的美国临时申请No.61/552,075的优先权。上述申请的全部公开作为引用并入本申请。
本公开总体上涉及形成用于保持例如固体或液体商品等商品的容器。更确切地说，本公开涉及一种与用于形成吹塑的塑料容器的成形设备一起使用的定心装置，其尽量地减少污染并将预制坯维持在期望的方位
技术介绍
这部分提供了与本公开有关的、未必是现有技术的背景信息。出于环境和其它方面的考虑，现今比以往更多地使用塑料容器、更确切地聚酯容器，最确切地聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)容器来包装以前以玻璃容器供给的多种商品。制造商和装填者以及消费者已经意识到，PET容器是轻质廉价的，并且是可大量再生利用和制造的。吹塑成型的塑料容器在包装多种商品方面已变得司空见惯。PET是可结晶的聚合物，意味着其能以非晶态形式或半结晶形式获得。PET容器维持其材料完整性的能力涉及PET容器处于结晶形式的百分比，也称为PET容器的“结晶度”。以下方程式以体积分数定义出结晶度的百分比：其中，ρ是PET材料的密度；ρa是纯非晶态PET材料的密度(1.333g/cc)；而ρc是纯晶态材料的密度(1.455g/cc)。容器制造商使用机械处理和热处理来增加容器的PET聚合物结晶度。机械处理涉及使非晶态材料定向以获得应变硬化。该处理通常涉及沿纵向轴线拉伸注塑成型的PET预制坯，并使PET预制坯沿横轴或径向轴膨胀，以形成PET容器。该组合有助于制造商所定义的容器中分子结构的双轴取向。PET容器的制造商目前使用机械处理来生成在容器的侧壁中具有约20％的结晶度的PET容器。然而，在一些现有技术构造中，预制坯在机械加工期间会受到损坏或变得不清洁。即，在一些构造中，已发现，预制坯在拉伸期间会未与机械装置对准，并随后导致与模具型腔的太早接触和/或与其它机械装置的接触。该未对准由此可导致缺陷和损耗。在一些情况下，使用的热处理涉及加热材料(非晶态或半晶态)来促进晶体生长。关于非晶态材料，PET材料的热处理得到妨碍光透过的球状形态。换言之，得到的晶态材料是不透明的，因此基本上是不希望的。然而，在机械处理后使用，热处理会对于容器的具有双轴分子取向的那些部分而言导致较高的结晶度和优异的透明度。取向后的PET容器的热处理，亦称作热定型，通常包括将PET预制坯靠在加热至约250-350(约121℃-177℃)温度的模具上吹塑成型，并将吹塑的容器保持在加热的模具上约两(2)至五(5)秒。必须在约185(85℃)进行热填充的PET果汁瓶的制造商目前使用热定型来生成具有约为25％-35％范围内的整体结晶度的PET瓶。
技术实现思路
这部分提供了公开内容的一般概要，并不是对其全范围或所有特征的全面公开。根据本公开的原理，提供了一种利用预制坯成形出塑料容器的模具装置及与其相关的方法。该模具装置包括限定出模具型腔的模具、用于接合预制坯内部以限定出拉伸起始区域的拉伸起始杆系统以及可定位在预制坯内、用于引入加压流体的居中布置的压力源。在一些实施方式中，本教导提供了一种利用预制坯成形出塑料容器的设备，所述预制坯具有带开口的上部、主体和经由开口可以接近的内部容积。该设备包括：模具，限定出用于使预制坯膨胀的模具型腔，所述模具型腔具有上端、下端和沿纵向轴线从上端延伸到下端的中央部分，所述模具具有用于经由上端接近模具型腔的第一孔，所述第一孔适于将预制坯保持在其上部，而预制坯的主体放置在模具型腔的中央部分中；液体供应器件，用于将加压液体供应通过所述开口，并将加压液体供应进预制坯的内部容积中；以及定心杆，布置成相邻于模具型腔的下端，并可以沿纵向轴线伸缩性地延伸进模具型腔的中央部分。在一些实施方式中，定心杆包括位于其上端的顶部，所述顶部适于与布置在预制坯主体的外表面上的外部特征接合。在一些实施方式中，定心杆的顶部包括突起，所述突起适于接合布置在预制坯主体的外表面上的凹槽。在一些实施方式中，定心杆的顶部包括凹槽，所述凹槽适于接合从预制坯主体的外表面延伸的突起。在一些实施方式中，定心杆可以在延伸位置和收缩位置之间伸缩性地延伸，其中，在收缩位置，定心杆不会延伸到型腔的中央部分中。在一些实施方式中，定心杆布置在模具型腔下端的下方，定心杆可以经由模具型腔下端的第二孔伸缩性地延伸到模具型腔的中央部分中。在一些实施方式中，定心杆结合到模具的底部中。在一些实施方式中，所述设备包括拉伸杆，所述拉伸杆可以沿纵向方向移动通过第一孔，并移入预制坯的内部容积中。因此，本教导提供了一种利用预制坯成形出塑料容器的方法，包括以下步骤：加热具有内部容积的预制坯；将预制坯放置在模具的模具型腔中；通过在一压力下将液体引入预制坯的内部容积而使预制坯膨胀；以及利用可伸缩性膨胀的定心器件将预制坯保持在模具型腔的中央容积内。在一些实施方式中，所述可伸缩性膨胀的定心器件在没有任何的相对纵向力被施加至可伸缩性膨胀的定心器件时延伸至完全延伸的位置且在施加相对纵向力时收缩。在一些实施方式中，将预制坯保持在模具型腔的中央容积内的步骤包括使可伸缩性膨胀的定心器件的顶部与布置在预制坯外表面上的外部特征接合的步骤。在一些实施方式中，将预制坯保持在中央容积内的步骤不迟于使预制坯膨胀的步骤进行。在一些实施方式中，所述预制坯保持在所述模具型腔的中央容积内达通过将加压流体引入预制坯的内部容积而使预制坯膨胀的步骤的至少第一半。在一些实施方式中，所述方法还包括通过对预制坯的内表面施加拉伸力来拉伸预制坯的步骤。在一些实施方式中，提供了一种利用预制坯成形出塑料容器的设备，其适于执行上述步骤。通过本文中提供的说明，适用范围的其它领域会变得明显。
技术实现思路
中的说明和特定示例仅用于说明之目的，并不意在限制本公开的范围。附图说明本文中描述的附图仅用于解释选定的实施方式之目的，并不用于解释所有可能的实施方式，并且不意在限制本公开的范围。图1A-1C是一系列示意性侧视图(未按比例)，示出在成形过程期间中央杆引导预制坯；图1D是示出中央杆的滑移状态的示意性侧视图；图2A-2D示出根据本教导的原理的多个定位结构；图3A-3B示出从容器中抽出拉伸起始杆以生成流体预留空间；图4A-4B示出将拉伸起始杆插入容器中以生成流体压力峰值；图5A示出根据本教导的具有中央杆的模具装置；图5B示出根据本教导的具有与中央杆联接的定心特征的模具装置；图6A-6F是一系列示意性侧视图(未按比例)，示出在成形过程期间中央杆引导预制坯；以及图7是根据本教导的一些实施方式的制造过程的流程图。在附图的若干视图中，相应的标号代表相应的部件。具体实施方式现在参见附图更全面地描述示例性实施方式。提供示例性实施方式以便本公开充分地全面地将范围传达给本领域技术人员。阐明了许多特定细节，比如特定部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的充分理解。本领域技术人员应当明白的是：不需要采用特定细节；示例性实施方式可体现为许多不同形式；以及不应被理解为限制本公开的范围。本文中使用的术语仅用于描述特定示例性实施方式的目的，并不意在限制。如本文中所使用的，单数形式“一个”可意在也包括复数形式，除非文中明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用预制坯成形出塑料容器的设备，所述预制坯具有带开口的上部、主体和能够经由所述开口接近的内部容积，所述设备包括：模具，具有使所述预制坯膨胀的模具型腔，所述模具型腔具有上端、下端和沿纵向轴线从所述上端延伸到所述下端的中央部分，所述模具具有用于经由所述上端接近所述模具型腔的第一孔，所述第一孔适于将所述预制坯保持在其上部，而所述预制坯的主体放置在所述模具型腔的中央部分中；液体供应器件，用于将加压液体供应通过所述开口，并将加压流体供应进所述预制坯的内部容积中；以及定心杆，布置成相邻于所述模具型腔的下端，并可以沿纵向轴线伸缩性地延伸到所述模具型腔的中央部分中。

【技术特征摘要】
2011.10.27 US 61/552,0751.一种利用预制坯成形出塑料容器的设备，所述预制坯具有带开口的上部、主体和能够经由所述开口接近的内部容积，所述设备包括：模具，具有使所述预制坯膨胀的模具型腔，所述模具型腔具有上端、下端和沿纵向轴线从所述上端延伸到所述下端的中央部分，所述模具具有用于经由所述上端接近所述模具型腔的第一孔，所述第一孔适于将所述预制坯保持在其上部，而所述预制坯的主体放置在所述模具型腔的中央部分中；液体供应器件，用于将加压液体供应通过所述开口，并将加压流体供应进所述预制坯的内部容积中；以及定心杆，布置成相邻于所述模具型腔的下端，并可以沿纵向轴线伸缩性地延伸到所述模具型腔的中央部分中。2.如权利要求1所述的利用预制坯成形出塑料容器的设备，其中，所述定心杆包括位于定心杆上端的顶部，所述顶部适于接合布置在预制坯主体的外表面上的外部特征。3.如权利要求1所述的利用预制坯成形出塑料容器的设备，其中，所述定心杆可以在延伸位置和收缩位置之间伸缩性地延伸，其中在所述收缩位置，所述定心杆不会延伸到所述型腔的中央部分中。4.如权利要求1所述的利用预制坯成形出塑料容器的设备，其中，所述定心杆布置在所述模具型腔的下端下方，所述定心杆可以经由所述模具型腔下端的第二孔伸缩性地延伸到所述模具型腔的中央部分中。5.一种利用预制坯成形出塑料容器的方法，包括以下步骤：加热具有内部容积的预制坯；将所述预制坯放置在模具的模具型腔中；通过在一压力下将液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：GD利希，B威尔逊，
申请(专利权)人：帝斯克玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH