容器壁部一部分未被模塑的容器的拉伸-吹制成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由預(yù)塑件通過拉伸-吹制形成熱塑性材料制的最終容器的成型方法，其中預(yù)塑件的主體被加熱到超過其玻璃轉(zhuǎn)化溫度。
[0002]本發(fā)明更具體地涉及一種利用預(yù)塑件通過拉伸-吹制形成熱塑性材料制的最終容器的成型方法，其中預(yù)塑件的主體被加熱到超過其玻璃轉(zhuǎn)化溫度，該方法包括:
[0003]一將預(yù)塑件的頸部定位在固定支撐件上的第一步驟；
[0004]一自由膨脹的第二步驟，在該步驟的過程中，將加壓成型流體注入到預(yù)塑件中以使預(yù)塑件的熱的主體變形，并且在該步驟的過程中，將拉伸桿軸向地引入到預(yù)塑件中，以通過相對于頸部軸向地分開預(yù)塑件的底部而軸向地拉伸主體，因此預(yù)塑件成形成氣泡狀的中間容器；
[0005]一成形的第三步驟，在該步驟的過程中，預(yù)塑件的變形的壁部的至少一第一部分與至少一型面接觸，以賦予容器以其最終形狀，中間容器的變形的壁部的至少一第二部分不與任何型面接觸，至少直到最終容器冷卻到低于其玻璃轉(zhuǎn)化溫度。
【背景技術(shù)】
[0006]已知，這類成型裝置允許基于熱塑性材料制的預(yù)塑件形成例如瓶子的容器。
[0007]在后文的描述和權(quán)利要求書中，容器在其初始形狀時將被稱為預(yù)塑件，容器在其中間形狀時將被稱為中間容器，容器在其最終形狀時將被稱為最終容器。
[0008]預(yù)塑件的主體被預(yù)加熱到超過其玻璃轉(zhuǎn)化溫度，以使其壁部具有足夠的延展性。
[0009]預(yù)塑件的頸部已經(jīng)具有其最后形狀。就這方面而言，構(gòu)成頸部的材料被保持在低于其玻璃轉(zhuǎn)化溫度的溫度，以避免頸部在進行該方法的過程中發(fā)生任何變形。
[0010]將被如此加熱的預(yù)塑件插入到模具的型腔中，預(yù)塑件的頸部靠置在形成支撐件的模具上板上。
[0011]型腔具有形成最終容器模腔的型面。型面從該方法的初始時起便已經(jīng)位于造型位置。因此，在整個方法的過程中，型面相對于支撐件保持固定。
[0012]然后，吹制用噴管將在第一壓力下的通常為空氣的成型流體注入到預(yù)塑件中，以使預(yù)塑件的壁部靠近型腔的腔面。
[0013]該吹制操作通常伴隨有拉伸操作，在拉伸操作的過程中，將拉伸桿插入到預(yù)塑件中，以軸向地拉伸主體的可延展的壁部。
[0014]拉伸操作與吹制操作這兩種結(jié)合的操作允許同時軸向且周向地拉伸壁部。這允許獲得具有與容器用途相適應(yīng)的機械特征的最終容器。
[0015]預(yù)塑件于是成形成氣泡狀的中間容器。隨著吹制流體的持續(xù)注入，氣泡繼續(xù)膨脹，直到觸碰到固定型面為止。
[0016]此時，將處于更高的第二壓力下的吹制流體注入到中間容器中，以使主體的整個變形的壁部強有力地貼靠于固定型面。
[0017]與固定型面的接觸使變形的壁部冷卻到低于其玻璃轉(zhuǎn)化溫度，因而固定最終容器的最后形狀。
[0018]對于獲得尺寸應(yīng)當(dāng)非常精確的最終容器來說，這種方法通常具有令人滿意的結(jié)果O
[0019]然而，這種方法十分繁瑣，這是因為這種方法需要形成復(fù)雜的型面。
[0020]另外，模具是難以搬運的笨重的零件。
[0021]此外，吹制流體應(yīng)以極高的壓力注入到預(yù)塑件中。這導(dǎo)致存在高能耗，尤其是在大批量的容器生產(chǎn)時。例如，第一注入壓力約為20巴，而第二注入壓力約為40巴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]為了解決尤其上述問題，本發(fā)明提出一種上述類型的成型方法，其特征在于，第三步驟包括主動成形階段，在主動成形階段的過程中，至少一被稱為“可動”型面的型面相對于支撐件在以下位置之間移動:
[0023]一等待位置，在該位置，可動型面不與主體的變形的壁部接觸；
[0024]一和造型極限位置，在該位置，可動型面擠壓主體的變形的壁部的一部分，以減小中間容器的體積。
[0025]根據(jù)該方法的其它特征:
[0026]一在第三步驟的主動成形階段的過程中，至少兩個相對的型面同時沿徑向方向彼此相向地移動，以擠壓中間容器的主體，兩個型面在其造型極限位置彼此徑向地分開，使得壁部的被擠壓的部分不相互接觸；
[0027]—在結(jié)束加壓成型流體向容器的注入后，起動主動成形階段；
[0028]一第三步驟包括先于主動成形階段的被動成形階段，在被動成形階段的過程中，在第二步驟時開始的加壓成型流體的注入持續(xù)，并且在被動成形階段的過程中，中間容器的變形的壁部的一部分與被稱為“固定”型面的型面接觸，該固定型面相對于支撐件固定不動；
[0029]-以小于20巴的恒定壓力注入成型流體；
[0030]一以小于10巴、尤其是以5巴的壓力注入成型流體；
[0031]一在第三步驟的主動成形階段時，控制成型流體的排出流量，以在可動型面的移動結(jié)束時，主體內(nèi)的壓力仍保持足夠高，以在壁部冷卻到低于玻璃轉(zhuǎn)化溫度所需的時間內(nèi)保持變形的壁部緊緊地貼靠可動型面，使得壁部保留型面所賦予的形狀；
[0032]一在第三步驟時，成型流體以確定的恒定流量排出。
[0033]本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)而實現(xiàn)的方法的裝置，該裝置包括:
[0034]一用于接收預(yù)塑件的頸部的固定支撐件、將成型流體吹送入預(yù)塑件的頸部中的吹制部件；
[0035]一能軸向滑動的拉伸桿；
[0036]一至少一個帶有可動型面的徑向可動模具，
[0037]其特征在于，每個可動模具具有使可動型面保持在確定溫度的溫度保持部件。
【附圖說明】
[0038]在閱讀下文的詳細描述的過程中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將得以顯現(xiàn)，為了理解該描述，將參照以下附圖，附圖中:
[0039]一圖1是示出了預(yù)塑件的透視圖；
[0040]一圖2是示意性地示出了應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的成型方法的裝置的透視圖；
[0041]一圖3是示出了將預(yù)塑件定位在圖2的裝置中的第一步驟的軸向剖面示意圖；
[0042]一圖4是與圖3的視圖類似的視圖，示出了拉伸-吹制預(yù)塑件的第二步驟；
[0043]一圖5是與圖3的視圖類似的視圖，示出了成形預(yù)塑件的第三步驟；
[0044]—圖6是與圖3的視圖類似的視圖，示出了排出最終容器的第四步驟。
【具體實施方式】
[0045]對于下文的描述，具有相同結(jié)構(gòu)或相似功能的零件用相同的附圖標記表示。
[0046]對于下文的描述，以非限定的方式采用以下取向:
[0047]一如圖中箭頭“L”所指示的從后向前的縱向取向；
[0048]一如圖中箭頭“V”所指示的根據(jù)預(yù)塑件的主軸線的取向的從下向上的豎直取向；
[0049]一如圖中箭頭“T”所指示的從左向右的橫向取向。
[0050]圖1示出了由例如聚對苯二甲酸乙二醇酯即“PET”的熱塑性材料制成的預(yù)塑件1Ao預(yù)塑件1A具有豎直主軸線為“A”的試管的形狀。預(yù)塑件的下端被半球形底部12封閉，而預(yù)塑件的上端具有開口 14，該開口由軸線為“A”的管狀頸部16徑向地界定。
[0051]頸部16的下端具有環(huán)箍18，該環(huán)箍將位于上方的頸部16與包括底部12的位于下方的主體20隔開。
[0052]預(yù)塑件1A的主體20用于通過使用一種成型方法被成形成圖7所示的最終容器10C，將在下文中對所述成型方法進行更詳細說明。
[0053]在下文中，術(shù)語“預(yù)塑件10A”、“中間容器10B”、和“最終容器10C”是根據(jù)在成型方法的過程中的容器形狀而言的，均與同一容器相關(guān)。
[0054]預(yù)塑件1A的頸部16和環(huán)箍18已經(jīng)具有其最后形狀。就這方面而言，在實施該方法時頸部和環(huán)箍將不會發(fā)生變形。
[0055]通常通過由底部12注入熱塑性材料的模塑方法獲得預(yù)塑件10A。底部12在注入位置具有不規(guī)則的點狀部分，該不規(guī)則的點狀部分將在下文中被稱為“注入點22”。
[0056]構(gòu)成如此獲得的預(yù)塑件1A的主體20、頸部16和環(huán)箍18的材料具有被稱為“非晶”狀態(tài)的狀態(tài)，在“非晶”狀態(tài)下，材料是硬的。通過將該“非晶”材料加熱到超過被稱為“玻璃轉(zhuǎn)化”溫度的溫度“Tg”，材料過渡到“玻璃”狀態(tài)，在“玻璃”狀態(tài)下，材料具有允許其拉伸的軟且粘稠的質(zhì)地。
[0057]已知在實施該方法前這樣來準備預(yù)塑件1A:將主體20加熱到超過其玻璃轉(zhuǎn)化溫度“Tg”，而使頸部16和環(huán)箍18保持在低于其玻璃轉(zhuǎn)化溫度“Tg”的溫度以避免它們發(fā)生變形。
[0058]圖2示出了裝置24，該裝置用于應(yīng)用由預(yù)塑件1A形成最終容器1C的成型方法。
[0059]裝置24具有支撐件26，該支撐件在下文中用作固定的參照物。支撐件