吹塑成型裝置的制作方法

本公開涉及一種用于將預制件吹塑成型成具有預定形狀的容器的吹塑成型裝置，所述預制件已經使用樹脂材料形成為帶底的圓筒形狀。

背景技術：

代表性示例是定向聚丙烯(OPP)瓶和聚萘二甲酸乙二醇酯(PET)瓶的樹脂容器用于從飲料到食品和化妝品的多種目的。此類容器通常通過以下方式形成：將已經通過注射成型等形成為帶底的圓筒形狀的樹脂預制件加熱到能夠實現拉伸效果的溫度，然后在這種狀態下將加壓空氣供給到預制件中，同時使用拉伸桿將預制件吹塑成型成預定形狀(例如，參見JP 2003-251685 A(PTL 1))。

執行這種雙軸拉伸吹塑成型的一種已知的吹塑成型裝置設置有包括多個腔體的分批式模具，并且使用該模具，可以同時吹塑成型多個預制件。在這種情況下，在將預制件串聯布置并傳送的同時，通過加熱爐對預制件進行加熱，并且通過傳送機器將從加熱爐一次一個按順序送出的預制件布置在分批式模具的腔體中。在布置了預制件之后，將加壓空氣從用于供給加壓空氣的噴嘴單元供給到腔體中的預制件，以吹塑成型預制件。

引用列表

專利文獻

PTL 1：JP 2003-251685 A

技術實現要素：

技術問題

在雙軸拉伸吹塑成型期間，從在加熱爐中加熱的預制件離開加熱爐直到預制件布置在腔體中以及模具關閉的時間(即，預制件傳送時間)是影響規格(諸如通過吹塑成型獲得的容器的總高度和容量)的重要因素。因此，為了保持成型容器的規格恒定，重要的是保持每個預制件的傳送時間恒定。

然而，在上述常規的吹塑成型裝置中，加熱爐被配置成在預制件串聯布置并被傳送的同時對預制件進行加熱，并且從加熱爐按順序送出的預制件通過傳送機器被布置在腔體中。因此，布置在模具的腔體中的預制件的傳送時間不同，從而導致在腔體中進行吹塑成型的容器的規格變化的問題。

因此，提供這樣一種吹塑成型裝置將是有幫助的：所述吹塑成型裝置即使在將預制件以不同傳送時間傳送到分批式模具中的腔體的配置下，也能夠保持通過吹塑成型預制件獲得的容器的恒定規格。

問題的解決方案

根據本公開的吹塑成型裝置用于將預制件吹塑成型成預定形狀，所述預制件已經使用樹脂材料形成為帶底的圓筒形狀，所述吹塑成型裝置包括：

分批式(batch-type)模具，所述分批式模具設置有多個腔體；

加熱爐，所述加熱爐配置成在多個預制件串聯布置并被傳送的同時對所述預制件進行加熱；

傳送機器，該傳送機器配置成在預制件被加熱并從加熱爐順序地送出之后，將預制件傳送到模具的腔體；以及

加壓液體供給器，該加壓液體供給器配置成在預制件布置在所有腔體中并且模具閉合之后將加壓液體供給到預制件中的每個預制件。

在根據本公開的吹塑成型裝置中，從布置在模具的腔體中的預制件中的第一預制件從加熱爐送出直到加熱后的預制件布置在所有腔體中并且模具關閉的時間優選為5秒或更多至11秒或更少。

根據本公開的吹塑成型裝置優選地還包括用于加熱爐的并聯的模具中的兩個，使得通過傳送機器對從兩個模具之間的加熱爐送出的預制件進行分類，在兩個模具之間交替地執行將預制件布置在腔體中以及將加壓液體供給到預制件。

有益效果

根據本公開，通過將加壓液體供給送到布置在分批式模具的腔體中的預制件中來執行液體吹塑成型。因此，即使以不同傳送時間將預制件傳送到分批式模具的腔體中，通過吹塑成型預制件獲得的容器的規格也可以保持恒定。

附圖說明

在附圖中：

圖1示意性地示出了本公開的實施方式之一中的吹塑成型裝置；以及

圖2示出了預制件傳送時間與吹塑成型瓶的容量和容量變化的關系。

具體實施方式

現在參考附圖詳細描述本公開的示例。

圖1所示的吹塑成型裝置(其為本公開的實施方式中的一個)將預制件PF成型成具有預定形狀的容器，所述預制件PF已經使用樹脂材料形成為帶底的圓柱形狀。該實施方式示出將預制件PF吹塑成型成填充有液體(諸如飲料)的瓶的情況。

作為利用該吹塑成型裝置吹塑成型成的預制件PF，例如可以使用由諸如聚丙烯(PP)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PET)的樹脂材料形成的預制件。

吹塑成型裝置具有用于吹塑成型的模具1。模具1是設置有多個腔體2的分批式(batch-type)模具，并且每個腔體形成為瓶子形狀。該實施方式示出在模具1中沿直線設置六個腔體2的情況。雖然未示出細節，但是模具1可以打開成左右部分，并且通過打開模具1，可以一起打開腔體2，并且可以從模具1移除成型產品。通過關閉在腔體2中布置有預制件PF的模具1，可以將預制件PF安裝在腔體2中。應注意，模具1的上表面向上開口，并且每個預制件PF的口部布置在這個開口中。

在該實施方式中，吹塑成型裝置形成為設置有一對模具1的梭式(shuttle type)。所述一對模具1具有相同的基本結構，并且平行地布置，使得腔體2的對準方向平行，并且由相應的導軌3引導，以能夠在圖1中向左和向右線性往復運動。

為了將加壓液體供給到安裝在模具1的腔體2中的預制件PF中，在吹塑成型裝置中設置加壓液體供給器4。加壓液體供給器4例如可以構造成包括由伺服電機驅動的柱塞泵。

在模具1的上部部分處設置有相應的噴嘴單元5，并且加壓液體供給器4連接到這些噴嘴單元5。噴嘴單元5可豎直地移動，并且能夠與模具1的上表面鄰接。噴嘴單元5設置有多個(在本實施方式中，六個)噴嘴(未示出)，當噴嘴單元5鄰接模具1的頂表面時，所述噴嘴裝配到安裝在模具1的每個腔體2中的預制件PF的口部上，并且可以將從加壓液體供給器4通過噴嘴供給的加壓液體供給到預制件PF中。

在本實施方式中，對于所述一對模具1中的每個模具1設置單獨的噴嘴單元5，但是可以采用使得一個噴嘴單元5由模具1共用的配置。噴嘴單元5可以設置有在吹塑成型期間軸向拉伸預制件PF的拉伸桿。此外，加壓液體供給器4可以設置有溫度調節裝置，所述溫度調節裝置在使噴嘴單元5內部的液體循環的同時保持液體的溫度。

作為用于加壓液體供給器4供給到預制件PF中的液體吹塑成型的液體，可以使用最終作為產品(諸如飲料、化妝品、藥品等)填充到瓶中的內容液體。這種方法允許省略用內容液體填充瓶子的步驟，因此簡化了吹塑成型裝置的生產過程和結構。

吹塑成型裝置具有用于將預制件PF加熱到預定溫度的加熱爐6。加熱爐6設置有沿著以圓形圖案放置的輸送機7的圓周路徑的一部分設置的加熱器6a。加熱器6a可以由各種加熱元件配置，諸如加熱線，陶瓷加熱器等。

輸送機7配置成在圖1中逆時針旋轉，并且允許將預制件PF設置在加熱爐6的入口處的部分處。輸送機7可以沿著加熱器6a傳送順序地設置且串聯布置的多個預制件PF。因此，通過加熱爐6將串聯布置并且由輸送機7傳送的多個預制件PF加熱到預定溫度，并且將所述多個預制件PF從加熱爐6的出口順序地送出。

輸送機7還具有間距改變功能，并且可以將從加熱爐6的出口送出的多個(六個)加熱的預制件PF串聯對準，從而以與設置在模具1中的腔體2的間距相對應的間距將所述預制件PF對準。

吹塑成型裝置設置有用于預制件PF的傳送機器8。該傳送機器8例如可以設置有能夠夾持預制件PF的口部的多個夾持件。在加熱的預制件PF已經從加熱爐6送出并且以預定間距布置之后，傳送機器8可以將多個預制件PF傳送到模具1的腔體2。在該實施方式中，在通過傳送機器8傳送預制件PF之前，模具1沿著導軌3朝向加熱爐6移位，并且模具1的腔體2鄰近在加熱爐6的出口外部串聯對準的預制件PF設置。傳送機器8利用多個(6個)夾持件保持全部串聯對準的多個(6個)預制件PF，在與輸送機7的移位方向正交的方向上移動，并且將預制件PF布置在對應的腔體2中。

通過關閉其中腔體2中布置有加熱的預制件PF的模具1，可以將預制件PF安裝在腔體2中。一旦完成預制件PF在腔體2中的安裝，模具1就可以沿著導軌3移位到噴嘴單元5下方。

在所示的情況下，從加熱爐6順序地送出的多個預制件PF以預定間距串聯對準，然后通過傳送機器8一起傳送到腔體2，但是這個示例不是限制性的。可以采用這樣的結構：使得每當預制件PF中的一個從加熱爐6送出時，通過傳送機器8將其傳送到腔體2中的一個。

此外，在所示的情況下，模具1可以沿著導軌3自由地線性移動，并且在由傳送機器8傳送預制件PF之前，模具1移位到鄰近加熱爐6的出口外部的位置，然后通過傳送機器8將預制件PF傳送到腔體2，但是這個示例不是限制性的。例如，如對于處于圖1的底部的模具1所示，可以將在加熱爐6的出口處串聯對準的多個預制件PF針對相應的模具分類到左側和右側，并且所分類的多個預制件PF可以由傳送機8一起傳送到位于噴嘴單元5下方的模具1的腔體2，而不是使模具1從噴嘴單元5下方移位。

所述一對模具1配置成使得：通過使過程的周期彼此轉換180°來執行該過程，使得在模具1之間交替地進行將預制件PF布置在模具1的腔體2中以及將加壓液體供給到布置在腔體2中的預制件PF(液體吹塑成型)。

接下來，描述用于使用這種吹塑成型裝置通過液體吹塑成型預制件PF形成瓶子(容器)的步驟。

首先，將預制件PF順序地設置在輸送機7中，并且通過加熱爐6對多個預制件PF進行加熱。這些預制件PF在串聯布置并由輸送機7傳送的同時，由加熱爐6順序地加熱。一旦多個預制件PF從加熱爐6順序地送出并以預定間距串聯對準，便通過傳送機器8將多個預制件PF一起傳送并將它們布置在對應于模具1中的一個的打開腔體2中。在以這種方式將加熱的預制件PF布置在所有腔體2中之后，關閉模具1以將預制件PF安裝在對應的腔體2中。

接下來，使具有安裝在腔體2中的預制件PF的模具1沿著導軌3移位到噴嘴單元5下方。噴嘴單元5朝向模具1的上表面下降，所述噴嘴單元5的噴嘴裝配在預制件PF的口部中，并且加壓液體經由噴嘴單元5從加壓液體供給器4供給到預制件PF中。因此，在預制件PF上同時執行液體吹塑成型。在這種液體吹塑成型期間，在通過設置在噴嘴單元5中的拉伸桿(未示出)豎直地(軸向)拉伸的同時，通過從加壓液體供給器4供給的液體的壓力水平地(徑向)拉伸每個預制件PF，以形成沿著模具1的腔體2成形的瓶。

在該液體吹塑成型之后，可以根據需要執行用于使加壓液體供給器4抽吸液體的回吸過程，以調節填充到成型瓶子中的液體的量。

一旦完成液體吹塑成型，便打開模具1，并且通過移除裝置9將填充有作為內容液體的液體的瓶子作為最終產品從模具1移除。

當對模具1中的一個的預制件PF執行液體吹塑成型時，另一個模具1移位到鄰近于加熱爐6的位置，并且從加熱爐6順序地送出且以預定間距串聯對準的多個預制件通過傳送機器8布置在腔體2中。以這種方式，在每個模具1中交替地執行將預制件PF安裝在腔體2中以及液體吹塑成型。因此，可以改善該吹塑成型裝置的產品制造周期。

利用上述吹塑成型裝置，布置在模具1的多個腔體2中的多個預制件PF在串聯布置并由輸送機7傳送的同時由加熱爐6加熱，從加熱爐6順序地送出，以預定間距對準，然后一起傳送到對應的腔體2。因此，對于安裝在腔體2中的多個預制件PF中的每個預制件PF，傳送時間不同。然而，利用這種吹塑成型裝置，安裝在模具1的腔體2中的預制件PF是使用加壓液體而不是加壓空氣吹塑成型的。因此，即使傳送時間不同，所述多個預制件PF也可以模制成具有恒定規格(即，在諸如總高度和容量的規格方面具有小的變化)的瓶子。換句話說，可以以不同傳送時間從多個預制件PF穩定地制造具有期望規格的瓶。預制件的傳送時間是指從預制件PF離開加熱爐6直到其中安裝有預制件PF的模具1關閉的時間。

具體地，在該吹塑成型裝置中，從布置在模具1的腔體2中的預制件PF中的第一預制件PF從加熱爐6送出直到加熱的預制件PF布置在所有腔體2中并且模具1被關閉的時間優選為5秒或更多至11秒或更少。換句話說，同時在一個模具1中經受液體吹塑成型的所有多個預制件PF的傳送時間優選設定為5秒或更多至11秒或更少。通過采用這種設置，可以進一步減少液體吹塑成型之后瓶的規格的變化。

為了測試在以不同傳送時間對預制件PF進行液體吹塑成型之后瓶子的規格的變化，通過以下方式進行實驗：使用聚丙烯(PP)作為預制件PF，在加熱爐6中將預制件PF加熱到135℃，通過加壓液體供給器4將供給到預制件PF中的液體的溫度設定為20℃，并且采用與前述吹塑成型裝置相同的成型條件。在將預制件PF的傳送時間以每次一秒的方式從5秒改變至13秒時，針對每個傳送時間執行五次液體吹塑成型來成型容量為385ml的瓶子。表1列出了結果。該容量是成型瓶子的最大容量。表1列出了每個成型瓶子的容量(ml)、所述容量的平均值(Avg.)、以及在每個傳送時間下的最大值與最小值之間的差值，即變化(R)。

[表1]

在表1列出的實驗結果中，圖2示出了預制件傳送時間與吹塑成型瓶子的容量和容量變化R的關系。

表1和圖2示出了通過使用本公開的吹塑成型裝置來吹塑成型預制件PF，使得安裝在模具1的腔體2中的預制件PF使用加壓液體而不是加壓空氣來吹塑成型，即使預制件PF的傳送時間增加，也可以減少通過對預制件PF進行吹塑成型而形成的瓶子的容量變化，并且可以將瓶子形成為具有恒定的規格。

具體地，如圖2所示，如果從布置在模具1的腔體2中的預制件PF中的第一預制件PF從加熱爐6送出直到加熱的預制件PF布置在所有腔體2中并且模具1關閉的時間為5秒或更多至11秒或更少，那么可以更有效地減少瓶子的規格變化。相反，如果預制件PF的傳送時間大于11秒，那么在相同傳送時間的情況下，吹塑成型瓶子的規格的變化R增加。

本公開不限于以上實施方式，并且在不脫離本公開的范圍的情況下可以進行各種修改。

例如，在以上實施方式中，每個模具1中串聯布置六個腔體2，但是這個示例不是限制性的。腔體2的數量和布置可以自由設定。

在以上實施方式中，加壓液體供給器4是由伺服電機驅動的柱塞泵，但是這個示例不是限制性的。加壓液體供給器4可以由諸如液壓缸、氣缸等的另一驅動機構驅動。

此外，代替在噴嘴單元5中設置拉伸桿，可以通過以下方式拉伸預制件PF：僅通過從加壓液體供給器4供給的液體的壓力而在豎直方向(軸向)和水平方向(徑向)兩者上擴展。

附圖標記列表

1 模具

2 腔體

3 導軌

4 加壓液體供給器

5 噴嘴單元

6 加熱爐

6a 加熱器

7 輸送機

8 傳送機器

9 移除裝置