專利名稱：用拉伸吹模法模制大型容器的方法
技術領域：
本發明涉及到通過拉伸吹模法用注模成型的端部封閉的厚壁面型坯來模制具有薄壁主體的大型容器的方法。
由于所需的定位程度及其它原因，很難通過直接拉伸吹模法用注模成型的端部封閉的型坯來模制具有薄壁主體的大型容器(如20升的瓶子)。通常的方法是在最終形成大型容器之前用端部封閉的型坯制成一個相對較大的預制件作為中間產品。
在實際的加工過程中，當端部封閉的型坯的壁面厚度明顯大于通常的厚度(不大于4mm)時，通常的吹氣法會導致預制件上有不均勻的部分。這種情況在不具有聚乙烯對苯二酸酯所具備的自恢復性能的樹脂中特別明顯。用拉伸吹模法將具有不均勻部分的預制件模制成大型容器會使得最終的大型容器的壁面厚度分布具有明顯的不均勻性，這就會在模制或成型過程中造成嚴重的損壞。
壁面厚度大于5mm的聚乙烯對苯二酸酯具有白化的缺點，所以，對具有上述較大壁面厚度的端部封閉的型坯進行注模成型不適于通過拉伸吹模型來形成大型容器。通常的方法需要相當復雜的過程，該過程包括的步驟有用兩步注模法制做一個復式結構的端部為封閉的厚壁面型坯；以及在進行溫度控制之后將上述端部封閉的厚壁面型坯拉伸吹模成一大型容器。
盡管上述通常的方法可以用注模成型的端部為封閉的預制件來形成較大的容器，但該方法不適于通過拉伸吹模法來形成諸如為20升瓶子之類的大型容器。
本發明的一個目的是提供一種用端部封閉的型坯來制做具有均勻壁面厚度分布的預制件并且通過拉伸吹模法用上述預制件以很容易的方式形成一大型容器的方法，同時提供一種用于達到上述目的的設備。
本發明的另一個目的是提供一種用拉伸吹模法來形成大型容器的一種方法，這種方法與通常的方法并無顯著的差別，而只是采用了不同的吹氣方式。
通過包含有下述步驟的方法可以實現上述及其它相關目的通過反復間斷地向一注模成型的端部為封閉的厚壁型坯施加吹氣壓力并從該型坯上撤去吹氣壓力從而用該型坯形成一預制件，以預制件的直徑大于前述型坯、壁面厚度小于該型坯；以及，將上述預制件拉伸吹模成一薄壁面的大型容器。
在具有較高內部溫度的端部為封閉的型坯表面上形成了保持該型坯形狀的表層之后立即從模具中取出該端部為封閉的型坯。然后，利用被加熱到預定溫度的預制件模具在端部封閉的型坯表面溫度因型坯內部熱量而增加的同時將該型坯模制成一預制件。在吹模內對保持于拉伸吹模溫度的預制件進行拉伸吹模以形成一大型容器。
依照本發明的方法，端部封閉的型坯的一部分會因施壓了吹氣壓力而膨脹，這就會減小該膨脹部分的壁面厚度并降低該膨脹部分的內部熱量。撤掉吹氣壓力會除去內部阻力，從而引起收縮，收縮的程度要小于膨脹的程度，但會使得膨脹部分的壁面厚度恢復至等于收縮度的程度。膨脹然后收縮的部分具有比其余部分少的內部熱量。因此，再次施加吹氣壓力會使其余部分以大于上述膨脹然后收縮部分的膨脹程度的方式膨脹。
反復施加吹氣壓力會使端部封閉的型坯的各個部分連續膨脹從而最終使整個型坯膨脹。這就能有效地防止型坯因局部膨脹而產生嚴重的損壞和顯著的變形，從而形成一能便于模制成大型容器的預制件。
即便使用的材料是不具有聚乙烯對苯二酸酯所具備的自恢復性的樹脂，通過間歇地施加和撤掉吹氣壓力而使型坯的各個部分反復膨脹和收縮，也可以很容易地形成預制件。然后，將該預制件吹模成具有均勻壁面厚度分布的大型容器。
通過以下參照附圖對最佳實施例的詳細說明，可以更清楚地看出本發明的上述及其它目的、特點、方面和優點。在附圖中
圖1是說明本發明之方法的用于拉伸吹模大型容器的模制裝置在處于打開狀態時的局部剖面前視圖；圖2是說明上述模制裝置主要部分的平面圖，其中，一預制件模具插在吹模的中間；圖3是說明上述模制裝置主要部分的平面圖，其中，在插入有預制件模具的同時，吹模的兩半是閉合的；圖4是概略說明模制預制件過程的垂直剖面圖；圖5是概略說明除去預制件模具之后吹模的垂直剖面圖；以及圖6是概略說明用吹模來模制大型容器過程的垂直剖面圖。
圖1至圖6說明了本發明之方法的用于拉伸吹模大型容器的模制裝置的實施例。吹模1包括安裝在可自由移動的夾持板11，11內側的半模12、12以及一可垂直移動的底部模具13。半模12、12帶有配合表面以便與最終的大型容器內腔14的形狀取得一致。將半模12、12組合起來以便在這兩個半模的上端形成一用于凸模3的容座19。用于預制件(以后將予以說明)的支承桿15以能作垂直突出和收縮運動的方式突出于底部模具13的中心。支承桿15由彈性部件18所固定，而彈性部件18則安裝在提升機構16的活塞17內，如圖4至圖6所示。
用注模法制成的端部封閉的型坯2在頸部被凸模3所固定住的同時進行移動以定位于吹模1的上方。傳送板4使端部封閉的型坯2下降，從而將該型坯放置到處于打開狀態的半模12、12的中心。如圖4所示，吹氣芯5以及拉伸桿6貫穿凸模3和傳送板4并向下插進端部封閉的型坯2，而所說的凸模3和傳送板4則被接收在位于閉合狀態的吹模1上端處的容座19內。
用于將端部封閉的型坯2模制成預制件的預制件模具7安裝在水平往復移動裝置8的移動板81上，而往復移動裝置8則安置在位于吹模1一側的基體上。移動板81以直立的方式設置在底部移動板83的前端，底部移動板83由工作臺82上的導軌所引導，從而能前進和后退。移動板81通過底部移動板83上的部件84與液壓驅動裝置85的移動桿86的端部相連。支承軸87、87在前表面的上端和下端水平地延伸。一對直立的支承板88、88安裝在支承軸87的兩端以便能繞基體的端部作樞軸運動，安裝在支承板88、88之間并位于支承軸87附近的彈性部件89向外持續地擠壓上述成對的支承板。
成對支承板88、88的內側還設置有框架90、90。預制件模具7的半模71、71就嵌在框架90、90內，在框架90、90內，有一對隔熱板91、91設置在半模71、71與成對支承板88、88之間。
半模71、71帶有配合表面以便與內腔72的形狀取得一致。將半模71、71組合在一起從而在這兩個半模的上端形成一用于接收凸模3的容座73，容座73設置在與吹模1的容座19相同的高度處。在半模71、71的底部中心處形成有一開孔74，支承桿15插在并且裝嵌在該開孔內。
如圖2所示，預制件模具7處于打開狀態的半模71、71可隨成對的支承板88、88作水平運動并且插在吹模1處于打開狀態的半模12、12之間。用于使吹模1閉合并向內擠壓支承板88、88的力會逆著彈性部件89的彈力向內擠壓預制件模具7的半模71、71并使這兩個半模閉合。因此，半模71、71的配合表面會形成預制件10之內腔72的形狀。
通過打開吹模1而撤掉閉合力會使得預制件模具7的半模71、71憑借彈性部件89而自動打開，并且在打開狀態下隨往復移動裝置8移至吹模1的外側。
以下說明用具有上述結構的模制裝置來拉伸吹模成一大型容器的一般過程。
通過對聚碳酸酯進行注模成型可制成端部封閉的型坯2，此型坯要被拉伸的壁面厚度約為10mm，并且，此型坯的長度要短于最終的大型容器。在用凸模3固定住型坯2頸部的同時從注模和芯模(未顯示)中取出處于高溫狀態的端部為封閉的型坯2。取出之后立即用傳送板4使端部為封閉的型坯2隨凸模3—道移動，從而將該型坯定位于處在打開狀態的吹模1的上方。
移動結束之后，被加熱到140°至150°的預制件模具7隨成對的支承板88、88水平地向前運動并插在吹模1的兩個半模12、12之間(見圖2)。
端部封閉的型坯2隨凸模3和傳送板4下降從而定位于半模12、12之間。吹模1暫時閉合，因此，預制件模具7會閉合并且因吹模1的半模12、12而受壓，如圖3所示。閉合力會使支承桿15突出于要裝嵌并接收在開孔74內的底部模具13，而開孔74則形成在預制件模具7的底部上。
預制件模具7閉合之后，將吹氣芯5和拉伸桿6經由傳送板4與凸模3向下插進端部封閉的型坯2內，如圖4所示。這樣，端部封閉的型坯2就會沿軸向被拉伸桿6所拉伸并會因施加了吹氣壓力而膨脹。反復且間斷地進行吹氣，但只在第一次吹氣時進行上述沿軸向的拉伸操作。這種沿軸向的拉伸操作會將端部封閉的型坯2的底部牢靠地固定在拉伸桿6與支承桿15之間。
有間隔地吹入壓力約為2kg的空氣4至6次。每次施加吹氣壓力之后，就釋放吹入的空氣以便除去內部壓力，因此，膨脹的部分會在某種程度上有所回縮。必須要設置很短的吹氣時間以防局部過度膨脹。將最后一次吹氣時間設置得相對較長例如約為4秒，以便使整個的型坯2膨脹成內腔72的形狀。此后，對壁面厚度約為5mm的圓柱形預制件10進行拉伸吹模以便形成最終的大型容器。
模制出預制件10之后，打開吹模1并撤去對預制件7的兩個半模71、71的壓力。在將預制件10保持在模制位置的同時，彈性壓力會自動地打開半模71、71。然后，預制件模具7會通過往復移動裝置8水平地后退并返回至位于吹模1一側的位置處。在這種狀態下，預制件10由支承桿15所支承從而能定位于吹模1的中心，如圖5所示。這就能有效地阻止預制件10因其中所具有的熱量而收縮。
再次使吹模1閉合并對該吹模加以擠壓，因此，預制件10會沿軸向被拉伸桿6所拉伸并因施加了吹氣壓力而膨脹。吹氣過程包括初始的低壓階段和后繼的高壓(8kg或更高)階段。如圖5所示，在預制件10因后繼的高壓而膨脹的同時或者在該預制件膨脹之后，提升底部模具13以便逆著彈性部件18的彈力將支承桿15包容在模具13內并形成作為最終產品的大型容器100，此容器的壁面厚度約為1.2mm。
無論從哪個角度上說，上述實施例都僅僅是說明性的而不是限制性的。在不脫離本發明本質特征的范圍與精神的情況下，可以有多種改進、變化和改動形式。只有后附的權利要求才能限定本發明的范圍和精神。
權利要求
1.用拉伸吹模法模制大型容器的方法，它包括的步驟有在由注模、芯模和凸模所限定的內腔中注模加工出一端部為封閉的型坯，該型坯具有要被拉伸的厚壁部分，并且，該型坯的長度要短于最終的大型容器的長度；在內部溫度較高端部為封閉的型坯的表面上形成了保持型坯形狀的表層之后，立即從注模和芯模中取出端部封閉的型坯，同時，用凸模固定住上述端部封閉的型坯已完全固化了的頸部；用凸模將取出的端部封閉的型坯移到一預制件模具的半模處，所說的預制件模具已被事先加熱到了預定的溫度；將端部封閉的型坯接收到上述預制件模具處于打開狀態的兩個半模之間，并且，使該預制件模具的兩個半模閉合以便使端部封閉的型坯定位于預制件內腔的中心，而預制件的內腔則是由上述半模的配合表面所限定的；在使預制件模具閉合之后將吹氣芯和拉伸桿經由凸模向下插進端部封閉的型坯，因此，端部封閉的型坯在具有足夠熱量的同時會沿軸向被上述拉伸桿所拉伸并且會因施加了吹氣壓力而膨脹；反復且有間斷地短時間地吹入低壓空氣，然后釋放該低壓空氣，同時，只有在第一次吹氣時才進行上述沿軸向的拉伸操作從而使端部封閉的型坯膨脹以填充預制件的內腔，由此模制出一預定的預制件，以預制件具有介于端部封閉的型坯與最終的大型容器之間的中間尺寸；將所說的預制件放置到吹模內；以及用拉伸吹模法制造作為最終產品的大型容器，此容器具有壁面較薄的主體。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，有間斷地進行吹氣的步驟中的最后一次吹氣時間要比其它有間斷的以低壓方式吹氣的時間長，從而能使端部封閉的型坯膨脹以填充預制件的內腔并模制出預定的預制件。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，一因拉伸吹模步驟中空氣壓力而縮進底部模具內的支承部件支承著上述預制件，用上述支承部件進行支承可以防止預制件因其中所含的熱量而收縮。
4.如權利要求1至3中任何一個所述的方法，其特征在于，進行拉伸吹模的步驟還包括進行初始的低壓吹氣和后繼的高壓吹氣，因此，通過后繼的高壓吹壓可以使預制件膨脹成最終的大型容器。
5.如權利要求1至4中任何一個所述的方法，其特征在于，端部封閉的型坯是通過注模法用聚碳酸酯構成的，并且，用被加熱到140°至150°的預制件模具將該型坯模制成具有預定尺寸的預制件。
全文摘要
提供了模制大型容器的方法，它包括的步驟有通過反復間斷地向一注模成型的端部封閉的厚壁型坯施加吹氣壓力并從該型坯上撤去吹氣壓力從而用該型坯形成一預制件；以及將上述預制件拉伸吹模成薄壁面的大型容器。在內部溫度較高的型坯的表面上形成了保持該型坯形狀的表層之后立即從模具中取出型坯，然后用被加熱至預定溫度的預制件模具將上述型坯模制成預制件。在吹模內對預制件進行拉伸吹模以形成一大型容器。
文檔編號B29C49/08GK1123219SQ9511724
公開日1996年5月29日 申請日期1995年9月26日 優先權日1994年9月26日
發明者甲田英明, 中島恒 申請人:株式會社青木固研究所