预成型件和模具堆叠制造技术

根据本发明专利技术，提供了一种适合于后续吹塑成型的预成型件，以及一种用于生产预成型件的模具堆叠。该预成型件包括基部，其具有带有第一平坦圆形底部部分的椭圆形内表面，和带有第二平坦圆形底部部分的椭圆形外表面。第一和第二平坦圆形底部部分均具有在该预成型件的垂直中心轴线上的中心和相等尺寸的半径。模具堆叠包括芯插入件和浇口插入件，芯插入件包括具有浇口限定部分的第一腔限定部分，浇口插入件包括第二腔限定部分。浇口限定部分具有带有第一平坦圆形底部部分的第一椭圆曲率，第二腔限定部分具有带有第二平坦圆形底部部分的第二椭圆曲率。第一和第二平坦圆形底部部分均具有在模具堆叠的垂直轴线上的中心和相等尺寸的半径。径。径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预成型件和模具堆叠


[0001]本专利技术涉及适合于后续拉伸吹塑成型的预成型件和用于生产预成型件的模具堆叠。

技术介绍

[0002]特别是在饮料和食品工业中，由片材、玻璃或陶瓷制成的容器越来越多地由塑料容器替代。人性化的、重量轻的塑料容器，特别是塑料瓶，以及在其生产中环境友好地使用的可回收塑料材料无疑在这种替代中起到重要作用。
[0003]传统上，用于生产例如由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)制成的塑料瓶的预成型件由具有恒定或变化厚度的中空圆柱体组成，设有已经具有瓶颈的最终形状的开口端，以及具有旨在形成瓶的底部的半球形形状的封闭端。
[0004]在塑料瓶的生产中，拉伸吹塑成型(也称为双轴分子取向吹塑成型)是一种应用广泛的工艺，无论是在两阶段拉伸吹塑成型工艺方面还是在单阶段吹塑成型工艺方面。在两阶段工艺中，预成型件在生产完全冷却的预成型件的专用注塑成型设备中成型。将这些预成型件包装并后续进料到拉伸吹塑成型机中，其中，第一步，将预成型件加热至足以获得其所需软化的温度，然后进行拉伸吹塑成型。在单阶段工艺中，将注塑成型预成型件直接送到集成在注塑成型设备中的拉伸吹塑成型工位。
[0005]当经受拉伸吹塑成型时，将相对热的和可变形的预成型件放置在确定最终塑料瓶的形状的金属吹塑成型腔中。通过经由预成型件的开口颈部插入预成型件中的拉伸杆的移动，将预成型件拉伸至达到瓶的最终长度。然后，将加压流体(通常为压缩空气)引入经拉伸的预成型件中以使预成型件材料粘附到吹塑模具腔的壁上。
[0006]事实上，必须在与瓶横截面形状的主轴线(即纵向轴线)相对应的方向上移动和拉伸更大距离的膨胀预成型件的区域将倾向于比在与瓶横截面形状的次轴线(即横向轴线)相对应的方向上移动的区域变薄得多。因此，在瓶的侧壁上的材料厚度分布是不均匀的。
[0007]用于建立更均匀的材料厚度分布的公知技术通常称为“热仿形”。即，通过改变预成型件拉伸内的选定区域中的材料温度来改变所选定区域。由于预成型件主体部分中的略微较冷的预成型件区域将倾向于比相邻较热区域中的抵抗和拉伸程度小，因此将较冷的预成型件区域与瓶子的倾向于具有相对较薄的壁厚度的对应区域对准，将因此拉伸较少，由此改进材料厚度分布均匀性。
[0008]如本领域技术人员将理解的，热仿形提供了一种用于改进预成型件侧壁内的材料厚度分布均匀性的有效工具。然而，相对于传统预成型件设计中采用的半球形封闭端，该工具无法改进该区域的材料厚度分布均匀性。这是因为半球形封闭端固有地与低的表面积对体积比率相关，该比率实际上使得不可能有效地热仿形封闭端内的子区域。因此，热仿形不能防止未拉伸的无定形材料保留在瓶基中，特别是保留在其浇口结周围的区域中。
[0009]美国专利申请第2014/0030461A1号(BUNEL等人；2014年1月30日公开)教导了对由热塑性材料制成且用于生产拉伸吹塑成型瓶的预成型件的底部的改进。所提出的布置在拉
伸吹塑成型瓶的底部中提供了过渡区域，该过渡区域据说较不易于在瓶底的中心部分与其周边(材料经双轴向膨胀)之间出现开裂现象。
[0010]广义地说，具有圆柱形主体和颈部的预成型件的所述底部布置可以描述如下。关于位于预成型件的垂直中心轴线上的外部中心点OP，预成型件底部的外部轮廓由球冠和锥形表面提供，该表面关于点NP限定预成型件主体的外部轮廓和预成型件底部中的一个之间的接合处朝向球冠延伸，并且经由具有与球冠和锥形表面都相切的表面的环形环与球冠连接。关于位于预成型件的垂直中心轴线上的内部点S，预成型件底部的内部轮廓由具有球形圆顶形状的中心圆形部分和球形表面提供，该表面关于位于预成型件主体的圆柱形腔的包络的端部的点T朝向球形圆顶延伸并且通过由具有半径R的圆弧形成的环形环形表面与球形圆顶连接。
[0011]本领域技术人员将理解，预成型件底部的这种布置仍然不能令人满意。虽然底部外部轮廓的锥形表面有助于该区域中的材料更有效地伸出，但由于围绕浇口结的预成型件底部的内部和外部轮廓的配置，未拉伸和无定形材料将不可避免地保留在拉伸吹塑瓶的底部中，特别是其浇口结周围的区域中。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种预成型件，其适合于后续的拉伸吹塑成型并且减少与具有半球形封闭端的传统预成型件相关的缺点。
[0013]该目的通过具有由权利要求1限定的特征的预成型件和具有权利要求9的特征的模具堆叠来实现。
[0014]根据本专利技术，预成型件的封闭端即其基部具有带有第一平坦圆形底部的椭圆形内表面和带有第二平坦圆形底部的椭圆形外表面，其中第一和第二平坦圆形底部各自具有在预成型件的垂直中心轴线上的中心和相等尺寸的半径R。
[0015]基部的椭圆形内表面和外表面可以连续减小其间限定的壁厚度，并且与平坦圆形底部部分配合，在浇口结区域内提供了具有均匀减小的底壁厚度的限定区域。在膨胀的预成型件中的基部在与瓶的横截面形状的横向轴线大致对应的方向上移动的区域中的材料减少，从而使得这些区域有效地伸出和相应地变薄。此外，在拉伸吹塑瓶的浇口结周围的区域中锁定为无定形形式的未拉伸材料可用于分布在瓶的主体和肩部区域中，从而改进瓶的性能，同时提供有利地具有较低基重的瓶。此外，椭圆形内表面和外表面与相应的平坦圆形底部部分一起提供了基部的表面积对体积比率的增加，从而使得基部的有效地热仿形成为可能。
[0016]优选地，基部的椭圆形内表面和外表面均从预成型件主体的内表面和外表面的相应远端切向地延伸。此外，限定椭圆形内表面的第一椭圆和限定椭圆形外表面的第二椭圆均具有与预成型件的垂直中心轴线相距一定半径的中心，该半径等于第一和第二平坦圆形底部部分的半径R。因此，第一平坦圆形底部部分从椭圆形内表面切向地延伸，并且第二平坦圆形底部部分从椭圆形外表面切向地延伸。
[0017]在注塑成型工艺和后续拉伸吹塑成型期间，在预成型件主体的内表面和外表面的远端与基部的内椭圆形表面和外椭圆形表面的相交处的切线有利地支撑熔体的流动。通过基部的椭圆形内表面和外表面，限定在它们之间的壁厚度连续减小。因此，在椭圆形内表面
和外表面与第一和第二平坦圆形底部部分的相交处的切线使得限定在第一和第二平坦圆形底部部分之间的底壁厚度等于由穿过椭圆形内表面和外表面的连续壁厚度减小所生产的最小壁厚度。因此，浇口结区域中的材料将更容易地伸出和相应地变薄。
[0018]优选地，限定椭圆形内表面的第一椭圆具有与预成型件的垂直中心轴线平行的第一半径IR1和与所述垂直中心轴线垂直的第二半径IR2，其中第一半径IR1大于第二半径IR2和预成型件主体的圆柱形内表面的半径。类似地，限定椭圆形外表面的第二椭圆具有与预成型件的垂直中心轴线平行的第一半径OR1和与垂直中心轴线垂直的第二半径OR2，其中第一半径OR1大于第二半径OR2和预成型件主体的圆柱形外表面的半径。经这种配置的预成型件基部具有细长形状，因此提供了表面积对体积比率，这对于有效地热仿形预成型件基部是有利的。
[0019]优选地，第一和第二平坦圆形底部部分的半径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种适合于后续吹塑成型的预成型件(100)，所述预成型件(100)包括：颈部(112)、基部(116)和在其间延伸的主体(114)，所述颈部(112)、所述主体(114)和所述基部(116)均具有在其间限定壁厚度的内表面和外表面，所述基部(116)具有带有第一平坦圆形底部部分(120)的椭圆形内表面(118)和带有第二平坦圆形底部部分(124)的椭圆形外表面(122)，以及所述第一平坦圆形底部部分(120)和第二平坦圆形底部部分(124)均具有在所述预成型件(100)的垂直中心轴线(X)上的中心和相等尺寸的半径R。2.根据权利要求1所述的预成型件(100)，其中所述基部(116)的所述椭圆形内表面(118)从所述主体(114)的内表面(126)的远端切向地延伸，并且所述基部的所述椭圆形外表面(122)从所述主体(114)的外表面(128)的远端切向地延伸，以及限定所述椭圆形内表面(118)的第一椭圆和限定所述椭圆形外表面(122)的第二椭圆均具有与所述预成型件(100)的垂直中心轴线(X)相距一定半径的中心，所述半径等于所述第一平坦圆形底部部分(120)和第二平坦圆形底部部分(124)的半径R。3.根据权利要求2所述的预成型件(100)，其中限定所述椭圆形内表面(118)的所述第一椭圆具有与所述预成型件(100)的所述垂直中心轴线(X)平行的第一半径IR1和与所述预成型件(100)的所述垂直中心轴线(X)垂直的第二半径IR2，所述第一半径IR1大于所述第二半径IR2和所述主体(114)的圆柱形内表面(126)的半径，以及限定所述椭圆形外表面(122)的所述第二椭圆具有与所述预成型件(100)的所述垂直中心轴线(X)平行的第一半径OR1和与所述预成型件(100)的所述垂直轴线(X)垂直的第二半径OR2，所述第一半径OR1大于所述第二半径OR2和所述主体(114)的圆柱形外表面(128)的半径。4.根据权利要求3所述的预成型件(100)，其中所述第一平坦圆形底部部分(120)和第二平坦圆形底部部分(124)的所述半径R等于所述主体(114)的所述圆柱形外表面(128)的所述半径的0.4倍。5.根据权利要求1至4中任一项所述的预成型件(100)，其中所述主体(114)由主体主要部分(130)和从所述颈部(112)延伸的过渡部分(132)组成。6.根据权利要求5所述的预成型件(100)，其中所述过渡部分(132)具有圆柱形外表面(134)和锥形内表面(136)，所述圆柱形外表面(134)的直径等于所述主体主要部分(130)的圆柱形外表面(128)的直径，所述锥形内表面(136)具有连续减小的直径，并且其中所述主体主要部分(130)的所述内表面(126)从所述过渡部分(132)的所述锥形内表面(136)切向地延伸。7.根据权利要求5或6所述的预成型件(100)，其中所述颈部(112)具有圆柱形内表面和外表面，以及所述过渡部分(132)的所述外表面(134)和内表面(136)从所述颈部(112)的所述外表面和内表面切向地延伸。8.根据权利要求1至7中任一项所述的预成型件(100)，其中
所述颈部(112)在其外表面上带有颈口(138)和支撑凸沿(140)。9.一种用于注塑成型具有颈部、主体和基部的预成型件的模具堆叠(200)，所述模具堆叠(200)包括：芯插入件(202)，包括经配置用于限定所述预成型件的所述颈部和所述主体的内表面的第一腔限定部分(204)，以及经由其浇口限定部分(206)限定所述预成型件的所述基部的内表面，对开式模具插入件对(208)，经配置用于限...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗，
申请(专利权)人：赫斯基注塑系统有限公司，
类型：发明
国别省市：