用于吹塑具有增加拉伸比的熱灌注容器的模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明整體涉及制造諸如瓶的容器，由塑料（主要為熱塑性塑料，例如，PET)制成 的預制件通過吹塑或拉伸吹塑生產(chǎn)所述容器。更加具體地，本發(fā)明涉及用于制造容器的模 具，所述容器特別是熱灌注容器，所述容器準備用處于高溫條件（通常高于制造容器的材 料的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度）下的液體來進行灌注。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知對容器進行吹塑產(chǎn)生了軸向（或縱向）拉伸和徑向（或環(huán)向）拉伸，所述軸 向拉伸和徑向拉伸向容器的材料提供了分子雙定向，并且因此提供了良好的結(jié)構(gòu)剛度。
[0003] 盡管在普通應用（諸如靜水）中普通容器的結(jié)構(gòu)剛度通常足以抵抗因容器中的液 體的液體靜壓力所導致的低機械約束，但是其不足以在熱灌注期間承受材料中產(chǎn)生的高機 械約束。
[0004] 實際上，在熱灌注期間（特別地用溫度高于材料的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度的液體進行灌 注）釋放材料中的剩余應力，從而致使容器變形，這可能使得容器變得不適于使用，并且因 此不適于銷售。
[0005] 為了減小容器在熱灌注期間的變形，已知在模腔內(nèi)實施吹塑，所述模腔通常設置 有側(cè)壁和模具基部，所述側(cè)壁以預定溫度加熱，并且已知通過稱作熱定型的熱處理完成吹 制，憑借此，容器保持與預定溫度介于80°C至180°C之間的側(cè)壁接觸一預定時間（通常為若 干秒）。
[0006] 通常，設置有兩個側(cè)壁。兩個側(cè)壁一般稱作"半體模具"。兩個側(cè)壁能夠運動離開 彼此以及運動離開模具基部，以允許引入預制件或移出成品容器，并且在拉伸吹塑步驟期 間側(cè)壁放置成緊密接觸在一起并且與模具基部緊密接觸。
[0007] 然而，熱定型僅僅解決了熱灌注容器的變形問題的一部分。實際上，在冷卻時，帶 蓋的容器中的液體和液體上方的空氣的體積變小，這趨于使得容器收縮。
[0008] 為了降低這種收縮的明顯效果，已經(jīng)考慮了若干解決方案。這些解決方案總體關(guān) 注容器的形狀。
[0009] 例如，已經(jīng)提出為容器的本體裝備可變形側(cè)面板，所述可變形側(cè)面板在收縮作用 下向內(nèi)彎曲，而在打開容器時向外彎回。由于本體的柔性可能導致發(fā)生意外噴灑，用戶必須 小心操縱這種容器。
[0010] 還已經(jīng)提出了設置一種具有基部部分的容器，所述基部部分能夠承受施加到容器 的多種應力和應變，例如參見美國專利No. 6, 896, 147 (轉(zhuǎn)讓給Graham)。
[0011] 最近，已經(jīng)提出了賦予容器的底部以特殊形狀，所述特殊形狀的底部能夠吸收因 收縮而造成的變形的一部分，而容器本體設置有剛性（即，耐熱灌變形）結(jié)構(gòu)，例如參見美 國專利 No. 7, 451，886 (轉(zhuǎn)讓給 Amcor)。
[0012] 從用戶的觀點來看，可變形底部在容器具有更具吸引力的形狀方面比可變形側(cè)面 板具有優(yōu)勢。然而，由可變形底部變形吸取的真空度可能不足并且導致本體變形，所述本體 可能呈現(xiàn)橢圓狀（技術(shù)人員稱這種眾所周知的變形為"橢圓化"）。
[0013] 美國專利申請No. 2008/0047964 (Denner等人，轉(zhuǎn)讓給C02PAC)公開了一種容器， 所述容器包括位于容器的基部部分中的壓力面板。壓力面板能夠在向外傾斜位置和向內(nèi)傾 斜位置之間運動，以便補償容器內(nèi)部的壓力變化。為了減輕容器內(nèi)的全部真空力或一部分 真空力，通過機械推動器使得壓力面板從向外傾斜位置運動，以將壓力面板推入到向內(nèi)傾 斜位置中。通過使得壓力面板從向外傾斜位置倒轉(zhuǎn)至向內(nèi)傾斜位置減小了容器的內(nèi)容積。
[0014] Denner還提供了吹塑這種塑料容器的示例性方法，所述方法包括將軟化的聚合物 材料（諸如PET)包封在具有側(cè)壁部分和模具基部部分的吹塑模具內(nèi)，所述模具基部部分能 夠相對于側(cè)模具部分沿著豎直方向在收縮位置和延伸位置之間運動。模具基部部分向上移 動到模腔中，以便形成深置在容器的底部部分內(nèi)的橫向壓力面板。
[0015] 盡管Denner提供了一種解決方案，其在理論上緩解針對可變形底部的之前解決 方案所存在的缺陷，因為其最大化了真空補償量，但是Denner未能公開可動的模具基部部 分的細節(jié)，可以注意到的是，通過美國專利No. 4, 035, 455 (Rosenkranz等人）已知了可動的 模具基部部分的用法。更加具體地，Denner未能指出允許正確形成目標容器的模具基部的 具體結(jié)構(gòu)特征。另外，吹塑試驗顯示根據(jù)Denner的容器不適于設計成用于吹塑或者在灌注 以及加蓋之后使得壓力面板適當?shù)罐D(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明的主要目的是減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0017] 本發(fā)明的一個目的是提出一種吹塑模具，所述吹塑模具允許制造顯示出良好熱灌 注性能的容器。
[0018] 本發(fā)明的另一個目的是提出一種吹塑模具，所述吹塑模具能夠有助于吹塑設置有 高直立環(huán)和可倒轉(zhuǎn)隔膜的容器。
[0019] 因此提供了一種用于由預制件吹塑容器的模具，所述容器包括壁部分和容器基 部，所述容器基部包括高直立環(huán)和中央的、向外傾斜的可倒轉(zhuǎn)隔膜，所述模具包括：側(cè)壁，所 述側(cè)壁形成容器的壁部分的對應壓印部；和模具基部，所述模具基部具有上表面，所述上表 面限定了容器基部的對應壓印部，其中，上表面包括：
[0020] -環(huán)形外周面，所述環(huán)形外周面對應于容器基部的環(huán)形支撐凸緣；
[0021] -截頭圓錐形的外面，所述外面對應于高直立環(huán)的內(nèi)部部分，所述外面以拔模角從 環(huán)形外周面的內(nèi)邊緣向上突出直至尖銳頂部；
[0022] -向下傾斜的截頭圓錐形的內(nèi)面，所述內(nèi)面對應于可倒轉(zhuǎn)隔膜。
[0023] 根據(jù)多個實施例，單獨或組合地具有下述特征：
[0024] -環(huán)形外周面是截頭圓錐形的并且在橫向截面中顯示為向內(nèi)傾斜；
[0025] -外周面相對于垂直于模具基部軸線的平面限定了這樣的角，所述角介于Γ和 10°之間，優(yōu)選地介于2°和5°之間，以及例如為大約3° ;
[0026] -拔模角介于1°和10°之間，優(yōu)選地介于3°和6°之間，以及例如為大約 4.5° ；
[0027] -模具基部的上表面的外面和內(nèi)面一起在尖銳頂部處限定了這樣的角，所述角介 于50°和70°之間，優(yōu)選地介于60°和65°之間，以及例如為大約63° ;
[0028] -尖銳頂部的曲率半徑小于或等于I. 5mm，優(yōu)選地小于或等于0. 25mm ;
[0029] -上表面的內(nèi)面從尖銳頂部向下延伸至環(huán)形內(nèi)邊緣，在所述環(huán)形內(nèi)邊緣處，內(nèi)面連 接到中央升起上推部，所述中央升起上推部對應于容器基部中的中央凹陷部；
[0030] -內(nèi)面的內(nèi)邊緣與由外周面的外邊緣限定的外周平面一起限定了空隙，所述空隙 介于Imm和5mm之間，以及優(yōu)選地為大約2mm ;
[0031] -模具基部能夠相對于側(cè)壁在縮回位置和升高位置之間運動，在所述縮回位置中， 上表面在待形成的容器基部下方延伸，在所述升高位置中，上表面封閉腔；；
【附圖說明】
[0032] 依據(jù)結(jié)合附圖考慮從優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述目的和其它目的將變 得顯而易見。
[0033] 在附圖中：
[0034] 圖1是示出了預制件和由預制件形成的熱灌注容器的現(xiàn)實的截面圖；
[0035] 圖2是示出了圖1容器的現(xiàn)實的仰視透視圖；
[0036] 圖3是示出了圖1容器通過容器基部的細節(jié)的現(xiàn)實的放大局部截面圖；
[0037] 圖4是示出了圖1預制件的現(xiàn)實的放大截面圖；
[0038] 圖5是示出了圖4預制件在預制件底部附近的細節(jié)的現(xiàn)實的放大局部截面圖；
[0039] 圖6是拉伸吹塑單元的現(xiàn)實的截面圖，所述拉伸吹塑單元包括模具，所述模具具 有可動的基部模具，所述可動的基部模具用于制造熱灌注容器，該圖示出了待形成容器的 預制件；
[0040] 圖7是圖6的拉伸吹塑單元的現(xiàn)實截面圖，其還示出了在拉伸吹塑單元中由預制 件（由點線示出）形成的容器；
[0041] 圖8是用于圖6的模制單元的基部模具的現(xiàn)實透視圖；
[0042] 圖9是示出了圖8的基部模具的細節(jié)的現(xiàn)實放大局部截面圖。
【具體實施方式】
[0043] 圖1圖解了適于用熱產(chǎn)品（諸如，茶、果汁或運動飲料）灌注的熱灌注容器1。
[0044] 容器1包括上開口圓柱形帶螺紋的上部部分或頸部2,所述上部部分或頸部2