专利名称：复合合成树脂坯料成形方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于形成复合合成树脂坯料的复合合成树脂坯料成形方法和装置。这种复合合成树脂坯料包括外侧合成树脂层和由该外侧合成树脂层包围的至少1层内侧合成树脂层。
背景技术：
作为用于形成通过施加中空成形而能形成为饮料用容器的前成形体(一般称作预型件)或容器盖的合成树脂坯料，在本领域众所周知的是，大量使用包括外侧合成树脂层和由该外侧合成树脂层包围的至少1层内侧合成树脂层的复合合成树脂坯料。通常，外侧合成树脂层选择机械特性和卫生性优良的合成树脂，而内侧合成树脂选择气体屏蔽性优良的合成树脂。
特开平1-195016号公报介绍了一种复合合成树脂坯料成形装置，其包括具有最外侧排出口的最外侧流路、具有在最外侧流路中开口的外侧排出口的外侧流路、具有在外侧流路中开口的内侧排出口的内侧流路、通过最外侧流路使最外侧合成树脂流动的最外侧合成树脂供给机构、通过外侧流路使外侧合成树脂流动的外侧合成树脂供给机构、通过内侧流路使内侧合成树脂流动的内侧合成树脂供给机构。在内侧排出口上设置了用于使其选择性开闭的开闭机构，响应于由该开闭机构引起的内侧排出口的开闭，从内侧流路通过外侧流路使内侧合成树脂间歇地流入最外侧流路内，相关的内侧合成树脂由直接流入最外侧流路内的最外侧合成树脂以及通过外侧流路而流入最外侧流路内的外侧合成树脂(外侧合成树脂和最外侧合成树脂也可以是同一种合成树脂)包围，由此，复合合成树脂坯料从最外侧排出口流出。
在特开平6-15715号公报中也介绍了一种复合合成树脂坯料成形装置，其包括具有最外侧排出口的最外侧流路、具有在最外侧流路中开口的外侧排出口的外侧流路、具有在外侧流路中开口的内侧排出口的内侧流路、通过最外侧流路使最外侧合成树脂流动的最外侧合成树脂供给机构、通过外侧流路使外侧合成树脂流动的外侧合成树脂供给机构、通过内侧流路使内侧合成树脂流动的内侧合成树脂供给机构。最外侧合成树脂供给机构连续操作，使最外侧合成树脂直接地连续流入最外侧流路中。内侧合成树脂供给机构间歇地操作，通过外侧流路，使内侧合成树脂间歇地流入最外侧流路中。外侧合成树脂供给机构的间歇操作要延迟于内侧合成树脂供给机构的间歇操作一个规定时间，使外侧合成树脂间歇地流入外侧流路中(外侧合成树脂和最外侧合成树脂也可以是同一种合成树脂)。
然而，在上述特开平1-195016号公报中所介绍的复合合成树脂坯料成形装置中存在下述需要解决的问题，在以较高速度使复合合成树脂坯料从最外侧排出口流入时，由外侧合成树脂和最外侧合成树脂所包围的内侧合成树脂在流动方向上拖着长尾巴，因而在不存在内侧合成树脂的区域的流动方向长度就显著缩短。因此当沿与流动方向垂直的方向对从最外侧排出口排出的复合合成树脂进行切断，而将复合合成树脂从复合合成树脂成形装置上分离时，必须在复合合成树脂流动方向中明显限定的区域内对复合合成树脂进行切断。这样就很有可能在切断时产生若干误差，在切断面上形成内侧合成树脂显露不良的复合合成树脂坯料。
在上述特开平6-15715号公报中所介绍的复合合成树脂坯料成形装置中，外侧合成树脂间歇地流入要比内侧合成树脂的流入延迟规定时间，通过从流动方向上游侧对内侧合成树脂加压，缩短内侧合成树脂的流动方向长度，由此解决上述特开平1-195016号公报中所介绍的复合合成树脂坯料成形装置的上述问题。但是，上述特开平6-15715号公报中所介绍的复合合成树脂坯料成形装置也没有得以充分满足，特别是在复合合成树脂流动相当高速时，由于没有在内侧排出口上附设开闭机构等原因，不能充分地控制内侧合成树脂拖尾现象，所以存在产生较细拖尾现象的倾向。
发明内容
因而本发明的主要目的是提供一种新型且改良了的复合合成树脂坯料成形方法和装置，能够使复合合成树脂排出速度充分高速化，且使由外侧合成树脂(或外侧合成树脂和最外侧合成树脂)包围的内侧合成树脂在流动方向的长度充分短。
本发明人等经过努力研究发现，在通过具有外侧排出口的外侧流路使外侧合成树脂流动，同时通过具有在该外侧流路中开口的内侧排出口的内侧排出路使内侧合成树脂流动的复合合成树脂坯料的形成模式中，通过有选择地开闭内侧排出口，对应于该内侧排出口的开闭，间歇地将外侧合成树脂供应到该外侧流路内，可以实现上述主要目的。
根据本发明第一方面，作为实现上述主要目的的复合合成树脂坯料成形方法，提供这样一种复合合成树脂坯料成形方法，即通过具有外侧排出口的外侧流路使外侧合成树脂流动，同时通过具有在该外侧流路中开口的内侧排出口的内侧排出路使内侧合成树脂流动，其特征在于，有选择地开闭所述内侧排出口，对应于该内侧排出口的开闭，间歇地将外侧合成树脂供应到该外侧流路内。
此外，还包括通过具有最外侧排出口的最外侧流路使最外侧合成树脂流动，最好是该外侧排出口在上述最外侧流路中开口。
根据本发明第二方面，作为实现上述主要目的的复合合成树脂坯料成形装置，提供这样一种复合合成树脂坯料成形装置，其包括具有外侧排出口的外侧流路、具有在该外侧流路中开口的内侧排出口的内侧流路、通过所述外侧流路使外侧合成树脂流动的外侧合成树脂供给机构、通过所述内侧流路使内侧合成树脂流动的内侧合成树脂供给机构，其特征在于还包括可选择地使该内侧排出口开闭的开闭机构，对应于由该开闭机构引起的该内侧排出口的开闭，外侧合成树脂供给机构可间歇地将外侧合成树脂供应到该外侧流路内。
在所述开闭机构关闭所述内侧排出口的同时或之前，外侧合成树脂供给机构开始供给外侧合成树脂，在所述开闭机构开启所述内侧排出口的同时或之前，外侧合成树脂供给机构停止外侧合成树脂的供给。最好内侧合成树脂的供给机构连续操作。在优选实施形态中，还设置有具有最外侧排出口的最外侧流路、通过该最外侧流路使最外侧合成树脂流动的最外侧合成树脂供给机构，该外侧排出口在最外侧流路中开口。最好最外侧合成树脂的供给设施装置连续或间歇操作。外侧合成树脂供给机构由连续操作的压出机、连接到该压出机下游且间歇操作的齿轮泵构成。或，该外侧合成树脂供给机构也可以由连续操作的压出机、2个柱塞机构、交替地设定第一状态和第二状态的切换机构构成，在第一状态，将某个柱塞机构与压出机连通，将另一个柱塞机构与外侧流路连通，在第二状态，将该某个柱塞机构与外侧流路连通，将该另一个柱塞机构与压出机连通。该外侧合成树脂供给机构也可以由连续操作的压出机、将压出机与外侧流路间歇地连通的间歇连通装置构成。所形成的复合合成树脂坯料被压缩成形为前成形体(通常称作预型件)，该前成形体随后通过后续成形而形成容器。
图1是示出了本发明中复合合成树脂坯料成形装置的优选实施形态主要部分的部分横截面视图；图2是示出了图1中复合合成树脂坯料成形装置中最外侧流路的最外侧合成树脂压力、外侧流路中的外侧合成树脂压力以及内侧流路中的内侧合成树脂压力变化的视图；图3是示出了图1中的复合合成树脂坯料成形装置在各种时刻最外侧流路、外侧流路和内侧流路内的最外侧合成树脂、外侧合成树脂和内侧合成树脂状态的分横截面视图；图4(i)和(ii)是示出了外侧合成树脂供给机构变形例的简略图；图5是示出了外侧合成树脂供给机构其它变形例的简略图。
具体实施例方式
下文参考附图对根据本发明所构成的复合合成树脂坯料成形方法和装置的优选实施形态进行更详细地介绍。
图1示出了根据本发明所构成的复合合成树脂坯料成形装置的主要部分。该装置包括仅显示了前端部的喷嘴机构2。在使能够由合适的金属形成的多个部件进行组合而构成的喷嘴机构2中，形成有最外侧流路4、外侧流路6和内侧流路8。最外侧流路4包括横截面为环状的导入部4a和横截面为圆形的排出部4b。导入部4a的下游部朝向下游方向逐渐向半径方向内侧倾斜地延伸，导入部4a的下游端与排出部4b的上游端周缘部相连。在排出部4b的下游端上形成最外侧排出口4c。外侧流路6也包括横截面为环状的导入部6a和横截面为圆形的排出部6b。导入部6a的下游部朝向下游方向逐渐向半径方向内侧倾斜地延伸，导入部6a的下游端与排出部6b的上游端周缘部相连。排出部6b较短，在其下游端上形成外侧排出口6c。外侧排出口6c在上述最外侧流路4的排出部4b中的上游端中央部开口。内侧流路8也包括横截面为环状的导入部8a和横截面为圆形的排出部8b。导入部8a的下游部朝向下游方向逐渐向半径方向内侧倾斜地延伸，导入部8a的下游端与排出部8b相连。排出部8b较短，在其下游端上形成内侧排出口8c。内侧排出口8c在上述外侧流路6的排出部6b中的上游端开口。
参考图1继续进行介绍。最外侧流路4上游端通过合适的连通路(图中未示)连接到最外侧合成树脂供给机构10上。最外侧合成树脂供给机构10包括压出机12和连接在其下游的齿轮泵14。从压出机12压出的熔融状态最外侧合成树脂A(图3)通过齿轮泵14供给到最外侧流路4内。外侧流路6的上游端通过合适的连通路(图中未示)连接到外侧合成树脂供给机构16上。外侧合成树脂供给机构16包括压出机18和连接在其下游的齿轮泵20。从压出机18压出的熔融状态外侧合成树脂B(图3)通过齿轮泵20供给到外侧流路6内。最外侧合成树脂A和外侧合成树脂B也可以是同一种树脂，聚酯特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯都可以。内侧流路8的上游端连接到内侧合成树脂供给机构22上。内侧合成树脂供给机构22包括压出机24和连接在其下游的齿轮泵26。从压出机24压出的熔融状态内侧合成树脂C(图3)通过齿轮泵26供给到内侧流路8内。
在根据本发明所构成的装置中，重要的是设置了用于有选择地开闭设置在内侧流路8下游端的内侧排出口8c的开闭机构28。在图中实施形态中开闭机构28包括杆30和操作机构32。杆30具有与内侧流路8的排出部8b内径实质上相同的外径，其前端部加工成圆锥状。能够由凸轮机构或液压缸机构构成的操作机构32使杆28可有选择地位于实线所示的开启位置或双点划线所示的关闭位置上。一旦杆28位于开启位置，设置在内侧流路8下游端的内侧排出口8c开启，内侧流路8和外侧流路6连通。如果杆28位于关闭位置，设置在内侧流路8下游端的内侧排出口8c关闭，内侧流路8和外侧流路6被遮断。
在上述装置中，最外侧合成树脂供给机构10可良好地连续操作(使压出机10连续操作，同时使齿轮泵14也连续操作)，将最外侧合成树脂A连续地供给到最外侧流路4内。如有需要，最外侧合成树脂供给机构10也可以间歇操作(压出机10连续操作，齿轮泵14间歇操作)。内侧合成树脂供给机构22也可以连续操作(压出机24连续操作，同时齿轮泵26也连续操作)，但是设置在内侧流路8上的开闭机构28交替地位于开启位置和关闭位置上却非常重要。开闭机构28位于开启位置时，从内侧合成树脂供给机构22向内侧流路8供应的内侧合成树脂C通过外侧流路6的排出部6b流入最外侧流路4的排出部4b内。开闭机构28位于关闭位置时，内侧流路8的内侧排出口8c关闭，因而，内侧合成树脂C不流入外侧流路6的排出部6b。此外，外侧合成树脂供给机构16对应于附设在内侧流路8上的开闭机构28的开闭而进行间歇操作(压出机18连续操作，齿轮泵26间歇操作)也非常重要。最好在开闭机构28位于关闭位置而关闭内侧排出口8c的同时或在此之前开始操作，在开闭机构28位于开启位置而打开内侧排出口8c的同时或在此之前停止操作。开闭机构28位于关闭位置而对内侧排出口8c进行关闭的时间间隔是开闭机构28位于开启位置而对内侧排出口8c进行开启时间间隔的1～4倍。
在最外侧合成树脂供给机构10和/或内侧合成树脂供给机构22连续操作而连续供应合成树脂时，如有必要，能够省略齿轮泵14和/或26。但是为了使连续供应的合成树脂的流动均匀且顺利，最好设置齿轮泵14和/或26。
图2示出了对应于时间经过，在优选实施形态中最外侧流路4中最外侧合成树脂A的压力、外侧流路6中外侧合成树脂B的压力以及内侧流路8中内侧合成树脂C压力的变化。图3i～3vi显示在各个时刻最外侧流路4、外侧流路6和内侧流路8内最外侧合成树脂A、外侧合成树脂B和内侧合成树脂C的状态。如果参考图1～3进行更详细地介绍，在图中实施形态中，在图2中的时刻0.0T，开闭机构28开启，内侧排出口8c开启。在此时，外侧合成树脂供给机构16停止操作。一旦开闭机构28开启而内侧排出口8c开启，则如图3i～3ii所示，内侧合成树脂C从内侧流路8通过外侧流路6的排出部6b而流入最外侧流路4的排出部4b内。从外侧流路6流入的外侧合成树脂B存在于最外侧流路4的排出部4b中央部内，最外侧合成树脂A存在于最外侧流路4的排出部4b的周缘部内。因而，内侧合成树脂C流入外侧合成树脂B内。
在图2中的时刻0.25T，如图3iii所示，开闭机构28位于关闭位置且内侧排出口8c关闭。因而，停止内侧合成树脂C从内侧流路8向外侧流路6和最外侧流路4流动。此外，外侧合成树脂供给机构16在时刻0.25T之前(或在时刻0.25T)开始操作，在时刻0.75T停止操作。因而，从外侧合成树脂供给机构16开始操作至停止操作期间，外侧流路6内的外侧合成树脂B的压力逐渐增大，然后逐渐减少。在外侧合成树脂供给机构16操作期间，通过参考图3iv、3v、3vi可理解如下，外侧合成树脂B从外侧流路6流入最外侧流路4的排出部4b内，在先流入外侧合成树脂B中的内侧合成树脂C的上游侧处发挥作用，缩短内侧合成树脂C在流动方向上的长度的同时，使内侧合成树脂C逐渐向下游流动。于是，最外侧流路4的排出部4b内的内侧合成树脂C位于先前流入的外侧合成树脂B和一定时间间隔后流入的外侧合成树脂B之间的位置，实现了在先前流入的内侧合成树脂C和一定时间间隔后流入的内侧合成树脂C之间的一定长度范围内存在外侧合成树脂B的目的。
由于在开闭机构28位于关闭位置期间，内侧合成树脂供给机构22操作，所以在开闭机构28从关闭位置再次变成开启位置之间，内侧流路8内合成树脂C的压力逐渐增大。因而如果在时刻T，开闭部件28位于开启位置，合成树脂C再次从内侧流路8通过外侧流路6的排出部6b而流入最外侧流路4的排出部4b内，内侧流路8中合成树脂C的压力会逐渐下降。由于最外侧合成树脂供给机构10连续操作，所以最外侧流路4内最外侧合成树脂A的压力实质上保持一定。
从最外侧流路4的排出口4c流入且由最外侧合成树脂A、外侧合成树脂B以及内侧合成树脂C组成的复合合成树脂在2个内侧合成树脂C之间被切断，形成复合合成树脂坯料D(图3vi)。对复合合成树脂的切断例如可以由横切最外侧排出口4c来地移动地切断部件(图中未示)实施。如图3vi明示，在所形成的复合合成树脂坯料D中，内侧合成树脂C被外侧合成树脂B和最外侧合成树脂A完全包围。此外，内侧合成树脂C在其上游侧承受外侧合成树脂B的作用而存在稍微变成凹状的倾向，能够适用于压缩成形而形成前成形体的复合合成树脂坯料。
在图示优选实施形态中，除了内侧流路8和外侧流路6之外，还可以设置最外侧流路4，但是如有需要，也可以将最外侧流路和与其相关的最外侧合成树脂供给机构10省略。此时，为了可靠地实现内侧合成树脂C被外侧合成树脂B包围，外侧流路6的排出部除了较小直径的上游部(对应于图1中外侧流路6的排出部6b)之外，还具有较大直径的下游部(对应于图1中最外侧流路4的排出部4b)。而且在图示实施形态中，虽然形成了内侧合成树脂C被外侧合成树脂B和最外侧合成树脂A(外侧合成树脂B和最外侧合成树脂A材料相同)包围的2层结构复合合成树脂坯料，但是如有必要，本发明也可以适用于内侧合成树脂C自身包围了其它1层～多层合成树脂的3层以上复合合成树脂坯料的结构。此时，内侧合成树脂C流动和由其包围的其它合成树脂流动的关系能够与图示实施形态中外侧合成树脂B(和最外侧合成树脂A)流动和内侧合成树脂C流动的关系实质上相同。
图4i和4ii示出了外侧合成树脂供给设施装置的其它变形例。该外侧合成树脂供给机构116由压出机118、2个柱塞机构119a和119b以及切换机构121构成。能够由具有2条连通路的阀构成的切换机构121交替地设定为图4i所示的第一状态和图4ii所示的第二状态。切换机构121设定为图4i所示的第一状态时，柱塞119a与压出机118连通，从压出机118压出的合成树脂积聚在柱塞119a内。柱塞119b与外侧流路6(图1)连通，在规定时刻，活塞操作机构(图中未示)操作，柱塞119b的活塞前进(在图4i中向右方移动)，积聚在柱塞119b内的合成树脂被供给到外侧流路6(图1)。一旦将切换机构121设定为图4ii所示的第二状态，则柱塞119a与外侧流路6(图1)连通。在规定时刻，活塞操作机构(图中未示)操作，柱塞119a的活塞前进(在图4i中向左方移动)，积聚在柱塞119a内的合成树脂被供给到外侧流路6(图1)。柱塞119b与压出机118连通，从压出机118压出的合成树脂积蓄在柱塞119b内。如有必要，在压出机118和切换机构121之间设置齿轮泵，合成树脂就能够向切换机构121均匀而又顺利地流动。
图5示出了外侧合成树脂供给机构的其它变形例。该外侧合成树脂供给机构216由压出机218和设置在其下游的间歇连通装置219构成。间歇连通装置219由形成有连通路221的静止部件223以及形成有连通路225的转动部件227构成。转动部件227连续或间歇转动，如果形成在转动部件227上的连通路225与形成在静止部件223上的连通路221间歇地连通，从压出机218压出的合成树脂就会通过连通路221和225被供应到外侧流路6(图1)。如有必要，可以在压出机218和间歇连通装置219之间设置齿轮泵，合成树脂就能够向间歇连通装置219均匀而又顺利地流动。
权利要求
1.一种通过具有外侧排出口的外侧流路使外侧合成树脂流动，同时通过具有在该外侧流路中开口的内侧排出口的内侧排出路使内侧合成树脂流动的复合合成树脂坯料成形方法，其特征在于有选择地开闭所述内侧排出口，对应于该内侧排出口的开闭，间歇地将外侧合成树脂供应到该外侧流路内。
2.如权利要求1所述的复合合成树脂坯料成形方法，其特征在于，还包括通过具有最外侧排出口的最外侧流路使最外侧合成树脂流动，该外侧排出口在上述最外侧流路中开口。
3.一种复合合成树脂坯料成形装置，其包括具有外侧排出口的外侧流路、具有在该外侧流路中开口的内侧排出口的内侧流路、通过所述外侧流路使外侧合成树脂流动的外侧合成树脂供给机构、通过所述内侧流路使内侧合成树脂流动的内侧合成树脂供给机构，其特征在于还包括可选择地使该内侧排出口开闭的开闭机构，对应于由该开闭机构引起的该内侧排出口的开闭，外侧合成树脂供给机构间歇地将外侧合成树脂供应到该外侧流路内。
4.如权利要求3所述的复合合成树脂坯料成形装置，其特征在于，在所述开闭机构关闭所述内侧排出口的同时或之前，外侧合成树脂供给机构开始供给该外侧合成树脂，在所述开闭机构开启所述内侧排出口的同时或之前，外侧合成树脂供给机构停止该外侧合成树脂的供给。
5.如权利要求3或4所述的复合合成树脂坯料成形装置，其特征在于，该内侧合成树脂的供给机构连续操作。
6.如权利要求3～5之一所述的复合合成树脂坯料成形装置，其特征在于，还包括具有最外侧排出口的最外侧流路、通过该最外侧流路使最外侧合成树脂流动的最外侧合成树脂供给机构，该外侧排出口在上述最外侧流路中开口。
7.如权利要求6所述的复合合成树脂坯料成形装置，其特征在于，该最外侧合成树脂的供给设施装置连续或间歇操作。
8.如权利要求3～7之一所述的复合合成树脂坯料成形装置，其特征在于，该外侧合成树脂供给机构由连续操作的压出机、连接到该压出机下游且间歇操作的齿轮泵构成。
9.如权利要求3～7之一所述的复合合成树脂坯料成形装置，其特征在于，该外侧合成树脂供给机构由连续操作的压出机、2个柱塞机构以及交替地设定第一状态和第二状态的切换机构构成，在第一状态，将某个柱塞机构与压出机连通，将另一个柱塞机构与外侧流路连通，在第二状态，将该某个柱塞机构与外侧流路连通，将该另一个柱塞机构与压出机连通。
10.如权利要求3～7之一所述的复合合成树脂坯料成形装置，其特征在于，该外侧合成树脂供给机构由连续操作的压出机、将压出机与外侧流路间歇地连通的间歇连通装置构成。
11.如权利要求3～10之一所述的复合合成树脂坯料成形装置，其特征在于，所形成的复合合成树脂坯料被压缩成规定形状。
全文摘要
复合合成树脂坯料成形装置包括具有外侧排出口的外侧流路、具有在该外侧流路中开口的内侧排出口的内侧流路、通过所述外侧流路使外侧合成树脂流动的外侧合成树脂供给机构、通过所述内侧流路使内侧合成树脂流动的内侧合成树脂供给机构。还设置了选择地使内侧排出口开闭的开闭机构，对应于由该开闭机构引起的内侧排出口的开闭，外侧合成树脂供给机构间歇地将外侧合成树脂供应到该外侧流路内。
文档编号B29C47/04GK1741891SQ20048000259
公开日2006年3月1日 申请日期2004年1月22日 优先权日2003年1月23日
发明者今谷恒夫, 江藤诚, 渡边和伸, 深堀穗高, 小松威久男 申请人:东洋制罐株式会社