吹塑站及用于形成自由吹塑容器的方法技术

提供了一种用于在不使用形成模具腔(116、16)的模具的情况下同时形成并填充塑料容器的设备及方法。压力源(120、20)包括入口(146、150、46、50)和活塞式装置(140、40)。活塞式装置(140、40)可在第一方向和第二方向上移动，在第一方向上移动将液体通过入口(146、150、46、50)吸取到压力源(120、20)中，在第二方向上移动迫使液体朝向预制件(112、12)。吹塑喷嘴(122、22)可适于从压力源(120、20)接收液体并在高压下(P2)将液体转移到预制件(112、12)中，从而迫使预制件(112、12)自由地膨胀直到预制件未敞开的一端接触压板(118)。压板(118)在所得容器中形成底部。液体保留在容器中作为最终产品。液体保留在容器中作为最终产品。液体保留在容器中作为最终产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吹塑站及用于形成自由吹塑容器的方法
[0001]相关申请的引证
[0002]本专利申请要求于2018年6月29日提交的美国临时专利申请第62/691,685号的优先权，其全部公开内容通过引证结合于本文。


[0003]本专利技术涉及一种用于吹塑成型塑料容器的方法及设备。更具体地，本公开涉及一种用于在单个制造工艺期间同时形成并填充塑料容器的设备及方法。

技术介绍

[0004]由于环境和其他关注点的原因，现在比以前更多地使用塑料容器来包装先前设置在玻璃容器中的多种商品。更具体地，塑料容器可由聚酯形成，并且甚至更具体地，由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。制造商和填充商以及消费者已认识到PET容器是轻量的、便宜的、可回收的并且是能够大量制造的。
[0005]用吹塑成型的塑料容器包装多种商品已变得司空见惯。PET是可结晶的聚酯，意味着其可得到非晶形的形式或者半结晶的形式。PET容器保持其材料完整性的能力与呈结晶形式的PET容器的比率(也称为PET容器的“结晶度”)有关。下列的公式将结晶度的比率定义为体积比：
[0006]％结晶度＝(ρ-ρ
a
ρ
c-ρ
a
)
×
100
[0007]其中ρ是PET材料的密度；ρ
a
是纯非晶形PET材料的密度(1.333g/cc)；并且ρ
c
是纯结晶材料的密度(1.455g/cc)。一旦容器已经被吹塑，则可将商品填充到容器中。
[0008]传统上，吹塑和填充已经发展为两种独立工艺，在很多情况中由不同的公司操作。为了使瓶子的填充更成本有效，一些填充商已将吹塑成型移到室内，在很多情况中将吹塑成型机直接集成到他们的填充线中。装备制造商已认识到这种优势并销售“一体的”系统，该系统设计为保证吹塑成型机与填充机完全同步。尽管努力将两种工艺拉近到一起，但吹塑成型和填充仍然是两种独立、不同的工艺。其结果是，当分开地执行这两种工艺时，可能造成显著地成本。
[0009]共同所有的美国专利Nos.8,573,964、8,714,963和8,858,214公开了已知的同时形成并填充容器的方法，其全部公开通过引证结合于本文。在其中公开的方法要求包括模具站的多个装备，该模具站包括压力源、吹塑喷嘴、伸长杆和模具腔。在紧急情况或当另外需要快速填充容器时，如果可能，将这样的装备移动靠近需要已填充的容器的位置可能是困难且昂贵的，并且这种移动是低效率的。由于可移动吹塑站的部件的成本，建造可移动吹塑站同样可能是费用过高或者低效率的。
[0010]因此，需要研发一种有效地同时形成并填充容器的系统及方法，其中该系统及方法的成本和复杂度被降到最低。

技术实现思路

[0011]与本专利技术协调且一致地，出人意料地发现了一种有效地同时形成并填充容器的系统及方法，其中该系统及方法的成本和复杂度最小化。
[0012]在本专利技术的实施例中，一种无模具的吹塑站，包括：支架(armature)，构造为支撑预制件；吹塑喷嘴，构造为密封地接合预制件的开口，并且将液体传输到预制件的内部以使得预制件膨胀；以及压板，设置为与吹塑喷嘴轴向对准。压板限定通过预制件的膨胀而形成的所得容器(resultant container)的底部表面。
[0013]根据本专利技术的实施例，一种同时形成并填充容器的方法，包括：将预制件定位在无模具吹塑站的支架中；将吹塑喷嘴密封地连接到预制件的开口；使液体积聚到腔室中；以及将来自腔室中的液体通过吹塑喷嘴传输到预制件的开口中，从而迫使预制件自由地膨胀直到预制件的封闭端接触压板，以产生所得容器的底部，其中液体保留在容器中作为最终产品；并且其中，从腔室中传输液体包括以第一压力将液体转移到预制件中，并且随后以第二压力将液体转移到预制件中，第二压力大于第一压力，第一压力与第二压力在大约100PSI至600PSI之间。
附图说明
[0014]当结合附图考虑以下优选实施例的描述时，本专利技术的上述以及其他优势将对于本领域技术人员变得显而易见，其中:
[0015]图1是如本领域所知地加热的预制件进入模具站的部分示意性截面图，其中包括活塞式装置的压力源开始向上移动，将液体吸取到压力源中。
[0016]图2是在图1中所示系统的部分示意性截面图，其中伸长杆延伸到预制件中以启动机械的拉伸，并且其中流体持续在压力源中积聚。
[0017]图3是图2的系统的部分示意性截面图，其中活塞式装置将来自压力源的液体驱动到预制件，从而使预制件朝向模具腔的壁膨胀。
[0018]图4是图3的系统的部分示意性截面图，其中活塞式装置已彻底致动，从而将合适体积的液体完全地转移到新形成的容器中，并且其中，伸长杆正在收回。
[0019]图5是图4的系统的部分示意性截面图，其中模具半部分开，并且活塞式装置开始将液体吸取到压力源中，为下一周期做准备。
[0020]图6是根据本专利技术的实施例的加热的预制件进入到无模具吹塑站中的部分示意性截面图。
[0021]图7是图6的系统的部分示意性截面图，其中活塞式装置将来自压力源的液体驱动到预制件，从而使预制件膨胀。
[0022]图8是图7的系统的部分示意性截面图，其中预制件已膨胀到一定程度，其中预制件的底部表面接触压板并符合压板的形状，该压板设置在预制件下方。
[0023]图9是使用图6-图8的系统形成的容器的前立体图。
具体实施方式
[0024]以下详细描述和附图描述并示出本专利技术的各种示例性实施例。描述和附图用于使得本领域技术人员能够制造并使用本专利技术，而不旨在以任何方式限制本专利技术的范围。对于
公开的方法，提供的步骤本质上是示例性的，并且因此，步骤的顺序不是必要或关键的。
[0025]可使用单级机械和两级机械两者来制造双向拉伸的瓶子，该瓶子由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的塑料材料制成。例如，当使用两级工艺时，可使用两种明显不同的吹塑方法中的任一种来制造瓶子。一种吹塑瓶子的方法是通过以下步骤完成：将预制件从环境条件加热到最低可能温度(但高于玻璃态转换温度)，这将允许材料被适当地拉伸；接着尽可能快地将加热的预制件吹塑到冷的吹塑模具中。这种工艺可生产用于多种包装应用的性能优异的瓶子，尤其用作碳酸饮料的瓶子。可将调整预制件以横跨预制件的壁提供均匀的温度或温度分布的附加步骤与基础工艺结合。材料的分子取向提高最终生产的容器的机械与光学性能。
[0026]然而，这种双向拉伸也会增加容器内的内部应力，从而导致在热的条件下的尺寸不稳定。例如，在所生成的双向拉伸容器的热填充期间，该定向的材料具有收缩的倾向，这释放了内部应力但引起容器的扭曲和变形。当使用非晶形聚酯预制件时这种现象特别明显，该非晶形聚酯预制件在拉延工艺期间经受结晶引起的应变，诸如以聚酯(特别是PET)制成的容器为例。
[0027]被制造为用作用于加压液体的瓶子的双向拉伸容器通常使用这样的工艺来制成，其中预制件被吹塑为与急冷模具一致。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】1.一种无模具吹塑站，包括：支架，构造为支撑预制件；吹塑喷嘴，构造为密封地接合所述预制件的开口，并且将液体传输到所述预制件的内部以使得所述预制件膨胀；以及压板，设置为与所述吹塑喷嘴轴向对准，所述压板限定通过所述预制件的膨胀而形成的所得容器的底部表面。2.根据权利要求1所述的无模具吹塑站，其中，在所述预制件的膨胀后，液体保留在所述所得容器中而作为最终产品。3.根据权利要求1所述的无模具吹塑站，还包括用于积聚液体的腔室。4.根据权利要求3所述的无模具吹塑站，其中，所述腔室包括能滑动地设置在所述腔室中的活塞，所述活塞在第一方向上的滑动将液体吸取到所述腔室中，并且所述活塞在第二方向上的滑动将液体传输到所述吹塑喷嘴。5.根据权利要求3所述的无模具吹塑站，其中，所述腔室包括位于所述腔室的入口处的第一阀和位于所述腔室的出口处的第二阀。6.根据权利要求1所述的无模具吹塑站，其中，所述吹塑喷嘴限定用于滑动地接收伸长杆的开口，所述伸长杆用于在液体被传输到所述预制件中前启动所述预制件的机械拉伸。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述伸长杆包括用于在液体被传输到所述预制件中期间从所述预制件的内部排出空气的开口。8.一种同时形成并填充容器的方法，包括：将预制件定位在无模具吹塑站的支架中；将吹塑喷嘴密封地连接到所述预制件的开口上；通过所述吹塑喷嘴将液体传输到所述预制件的内部，从而迫使所述预制件自由地膨胀直到所述预制件的封闭端接触压板，以产生所得的容器的底部，液体保留在所述容器中作为最终产品。9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过所述吹塑喷嘴将液体传输到所述预制件的内部包括使液体积聚到腔室中并且将液体从所述腔室传输到所述吹塑喷嘴。10.根据权利要求9所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰茜卡，
申请(专利权)人：帝斯克玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：