吹塑成型装置的制作方法

本公开涉及一种用于将预制件吹塑成型成具有预定形状的容器的吹塑成型装置，所述预制件已经使用树脂材料形成为带底的圆筒形状。

背景技术：

代表性示例是定向聚丙烯(OPP)瓶和聚萘二甲酸乙二醇酯(PET)瓶的树脂容器用于从饮料到食品和化妆品的多种目的。此类容器通常通过以下方式形成：将已经通过注射成型等形成为带底的圆筒形状的树脂预制件加热到能够实现拉伸效果的温度，然后在这种状态下将加压空气供给到预制件中，同时使用拉伸杆将预制件吹塑成型成预定形状(例如，参见JP 2003-251685 A(PTL 1))。

执行这种双轴拉伸吹塑成型的一种已知的吹塑成型装置设置有包括多个腔体的分批式模具，并且使用该模具，可以同时吹塑成型多个预制件。在这种情况下，在将预制件串联布置并传送的同时，通过加热炉对预制件进行加热，并且通过传送机器将从加热炉一次一个按顺序送出的预制件布置在分批式模具的腔体中。在布置了预制件之后，将加压空气从用于供给加压空气的喷嘴单元供给到腔体中的预制件，以吹塑成型预制件。

引用列表

专利文献

PTL 1：JP 2003-251685 A

技术实现要素：

技术问题

在双轴拉伸吹塑成型期间，从在加热炉中加热的预制件离开加热炉直到预制件布置在腔体中以及模具关闭的时间(即，预制件传送时间)是影响规格(诸如通过吹塑成型获得的容器的总高度和容量)的重要因素。因此，为了保持成型容器的规格恒定，重要的是保持每个预制件的传送时间恒定。

然而，在上述常规的吹塑成型装置中，加热炉被配置成在预制件串联布置并被传送的同时对预制件进行加热，并且从加热炉按顺序送出的预制件通过传送机器被布置在腔体中。因此，布置在模具的腔体中的预制件的传送时间不同，从而导致在腔体中进行吹塑成型的容器的规格变化的问题。

因此，提供这样一种吹塑成型装置将是有帮助的：所述吹塑成型装置即使在将预制件以不同传送时间传送到分批式模具中的腔体的配置下，也能够保持通过吹塑成型预制件获得的容器的恒定规格。

问题的解决方案

根据本公开的吹塑成型装置用于将预制件吹塑成型成预定形状，所述预制件已经使用树脂材料形成为带底的圆筒形状，所述吹塑成型装置包括：

分批式(batch-type)模具，所述分批式模具设置有多个腔体；

加热炉，所述加热炉配置成在多个预制件串联布置并被传送的同时对所述预制件进行加热；

传送机器，该传送机器配置成在预制件被加热并从加热炉顺序地送出之后，将预制件传送到模具的腔体；以及

加压液体供给器，该加压液体供给器配置成在预制件布置在所有腔体中并且模具闭合之后将加压液体供给到预制件中的每个预制件。

在根据本公开的吹塑成型装置中，从布置在模具的腔体中的预制件中的第一预制件从加热炉送出直到加热后的预制件布置在所有腔体中并且模具关闭的时间优选为5秒或更多至11秒或更少。

根据本公开的吹塑成型装置优选地还包括用于加热炉的并联的模具中的两个，使得通过传送机器对从两个模具之间的加热炉送出的预制件进行分类，在两个模具之间交替地执行将预制件布置在腔体中以及将加压液体供给到预制件。

有益效果

根据本公开，通过将加压液体供给送到布置在分批式模具的腔体中的预制件中来执行液体吹塑成型。因此，即使以不同传送时间将预制件传送到分批式模具的腔体中，通过吹塑成型预制件获得的容器的规格也可以保持恒定。

附图说明

在附图中：

图1示意性地示出了本公开的实施方式之一中的吹塑成型装置；以及

图2示出了预制件传送时间与吹塑成型瓶的容量和容量变化的关系。

具体实施方式

现在参考附图详细描述本公开的示例。

图1所示的吹塑成型装置(其为本公开的实施方式中的一个)将预制件PF成型成具有预定形状的容器，所述预制件PF已经使用树脂材料形成为带底的圆柱形状。该实施方式示出将预制件PF吹塑成型成填充有液体(诸如饮料)的瓶的情况。

作为利用该吹塑成型装置吹塑成型成的预制件PF，例如可以使用由诸如聚丙烯(PP)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PET)的树脂材料形成的预制件。

吹塑成型装置具有用于吹塑成型的模具1。模具1是设置有多个腔体2的分批式(batch-type)模具，并且每个腔体形成为瓶子形状。该实施方式示出在模具1中沿直线设置六个腔体2的情况。虽然未示出细节，但是模具1可以打开成左右部分，并且通过打开模具1，可以一起打开腔体2，并且可以从模具1移除成型产品。通过关闭在腔体2中布置有预制件PF的模具1，可以将预制件PF安装在腔体2中。应注意，模具1的上表面向上开口，并且每个预制件PF的口部布置在这个开口中。

在该实施方式中，吹塑成型装置形成为设置有一对模具1的梭式(shuttle type)。所述一对模具1具有相同的基本结构，并且平行地布置，使得腔体2的对准方向平行，并且由相应的导轨3引导，以能够在图1中向左和向右线性往复运动。

为了将加压液体供给到安装在模具1的腔体2中的预制件PF中，在吹塑成型装置中设置加压液体供给器4。加压液体供给器4例如可以构造成包括由伺服电机驱动的柱塞泵。

在模具1的上部部分处设置有相应的喷嘴单元5，并且加压液体供给器4连接到这些喷嘴单元5。喷嘴单元5可竖直地移动，并且能够与模具1的上表面邻接。喷嘴单元5设置有多个(在本实施方式中，六个)喷嘴(未示出)，当喷嘴单元5邻接模具1的顶表面时，所述喷嘴装配到安装在模具1的每个腔体2中的预制件PF的口部上，并且可以将从加压液体供给器4通过喷嘴供给的加压液体供给到预制件PF中。

在本实施方式中，对于所述一对模具1中的每个模具1设置单独的喷嘴单元5，但是可以采用使得一个喷嘴单元5由模具1共用的配置。喷嘴单元5可以设置有在吹塑成型期间轴向拉伸预制件PF的拉伸杆。此外，加压液体供给器4可以设置有温度调节装置，所述温度调节装置在使喷嘴单元5内部的液体循环的同时保持液体的温度。

作为用于加压液体供给器4供给到预制件PF中的液体吹塑成型的液体，可以使用最终作为产品(诸如饮料、化妆品、药品等)填充到瓶中的内容液体。这种方法允许省略用内容液体填充瓶子的步骤，因此简化了吹塑成型装置的生产过程和结构。

吹塑成型装置具有用于将预制件PF加热到预定温度的加热炉6。加热炉6设置有沿着以圆形图案放置的输送机7的圆周路径的一部分设置的加热器6a。加热器6a可以由各种加热元件配置，诸如加热线，陶瓷加热器等。

输送机7配置成在图1中逆时针旋转，并且允许将预制件PF设置在加热炉6的入口处的部分处。输送机7可以沿着加热器6a传送顺序地设置且串联布置的多个预制件PF。因此，通过加热炉6将串联布置并且由输送机7传送的多个预制件PF加热到预定温度，并且将所述多个预制件PF从加热炉6的出口顺序地送出。

输送机7还具有间距改变功能，并且可以将从加热炉6的出口送出的多个(六个)加热的预制件PF串联对准，从而以与设置在模具1中的腔体2的间距相对应的间距将所述预制件PF对准。

吹塑成型装置设置有用于预制件PF的传送机器8。该传送机器8例如可以设置有能够夹持预制件PF的口部的多个夹持件。在加热的预制件PF已经从加热炉6送出并且以预定间距布置之后，传送机器8可以将多个预制件PF传送到模具1的腔体2。在该实施方式中，在通过传送机器8传送预制件PF之前，模具1沿着导轨3朝向加热炉6移位，并且模具1的腔体2邻近在加热炉6的出口外部串联对准的预制件PF设置。传送机器8利用多个(6个)夹持件保持全部串联对准的多个(6个)预制件PF，在与输送机7的移位方向正交的方向上移动，并且将预制件PF布置在对应的腔体2中。

通过关闭其中腔体2中布置有加热的预制件PF的模具1，可以将预制件PF安装在腔体2中。一旦完成预制件PF在腔体2中的安装，模具1就可以沿着导轨3移位到喷嘴单元5下方。

在所示的情况下，从加热炉6顺序地送出的多个预制件PF以预定间距串联对准，然后通过传送机器8一起传送到腔体2，但是这个示例不是限制性的。可以采用这样的结构：使得每当预制件PF中的一个从加热炉6送出时，通过传送机器8将其传送到腔体2中的一个。

此外，在所示的情况下，模具1可以沿着导轨3自由地线性移动，并且在由传送机器8传送预制件PF之前，模具1移位到邻近加热炉6的出口外部的位置，然后通过传送机器8将预制件PF传送到腔体2，但是这个示例不是限制性的。例如，如对于处于图1的底部的模具1所示，可以将在加热炉6的出口处串联对准的多个预制件PF针对相应的模具分类到左侧和右侧，并且所分类的多个预制件PF可以由传送机8一起传送到位于喷嘴单元5下方的模具1的腔体2，而不是使模具1从喷嘴单元5下方移位。

所述一对模具1配置成使得：通过使过程的周期彼此转换180°来执行该过程，使得在模具1之间交替地进行将预制件PF布置在模具1的腔体2中以及将加压液体供给到布置在腔体2中的预制件PF(液体吹塑成型)。

接下来，描述用于使用这种吹塑成型装置通过液体吹塑成型预制件PF形成瓶子(容器)的步骤。

首先，将预制件PF顺序地设置在输送机7中，并且通过加热炉6对多个预制件PF进行加热。这些预制件PF在串联布置并由输送机7传送的同时，由加热炉6顺序地加热。一旦多个预制件PF从加热炉6顺序地送出并以预定间距串联对准，便通过传送机器8将多个预制件PF一起传送并将它们布置在对应于模具1中的一个的打开腔体2中。在以这种方式将加热的预制件PF布置在所有腔体2中之后，关闭模具1以将预制件PF安装在对应的腔体2中。

接下来，使具有安装在腔体2中的预制件PF的模具1沿着导轨3移位到喷嘴单元5下方。喷嘴单元5朝向模具1的上表面下降，所述喷嘴单元5的喷嘴装配在预制件PF的口部中，并且加压液体经由喷嘴单元5从加压液体供给器4供给到预制件PF中。因此，在预制件PF上同时执行液体吹塑成型。在这种液体吹塑成型期间，在通过设置在喷嘴单元5中的拉伸杆(未示出)竖直地(轴向)拉伸的同时，通过从加压液体供给器4供给的液体的压力水平地(径向)拉伸每个预制件PF，以形成沿着模具1的腔体2成形的瓶。

在该液体吹塑成型之后，可以根据需要执行用于使加压液体供给器4抽吸液体的回吸过程，以调节填充到成型瓶子中的液体的量。

一旦完成液体吹塑成型，便打开模具1，并且通过移除装置9将填充有作为内容液体的液体的瓶子作为最终产品从模具1移除。

当对模具1中的一个的预制件PF执行液体吹塑成型时，另一个模具1移位到邻近于加热炉6的位置，并且从加热炉6顺序地送出且以预定间距串联对准的多个预制件通过传送机器8布置在腔体2中。以这种方式，在每个模具1中交替地执行将预制件PF安装在腔体2中以及液体吹塑成型。因此，可以改善该吹塑成型装置的产品制造周期。

利用上述吹塑成型装置，布置在模具1的多个腔体2中的多个预制件PF在串联布置并由输送机7传送的同时由加热炉6加热，从加热炉6顺序地送出，以预定间距对准，然后一起传送到对应的腔体2。因此，对于安装在腔体2中的多个预制件PF中的每个预制件PF，传送时间不同。然而，利用这种吹塑成型装置，安装在模具1的腔体2中的预制件PF是使用加压液体而不是加压空气吹塑成型的。因此，即使传送时间不同，所述多个预制件PF也可以模制成具有恒定规格(即，在诸如总高度和容量的规格方面具有小的变化)的瓶子。换句话说，可以以不同传送时间从多个预制件PF稳定地制造具有期望规格的瓶。预制件的传送时间是指从预制件PF离开加热炉6直到其中安装有预制件PF的模具1关闭的时间。

具体地，在该吹塑成型装置中，从布置在模具1的腔体2中的预制件PF中的第一预制件PF从加热炉6送出直到加热的预制件PF布置在所有腔体2中并且模具1被关闭的时间优选为5秒或更多至11秒或更少。换句话说，同时在一个模具1中经受液体吹塑成型的所有多个预制件PF的传送时间优选设定为5秒或更多至11秒或更少。通过采用这种设置，可以进一步减少液体吹塑成型之后瓶的规格的变化。

为了测试在以不同传送时间对预制件PF进行液体吹塑成型之后瓶子的规格的变化，通过以下方式进行实验：使用聚丙烯(PP)作为预制件PF，在加热炉6中将预制件PF加热到135℃，通过加压液体供给器4将供给到预制件PF中的液体的温度设定为20℃，并且采用与前述吹塑成型装置相同的成型条件。在将预制件PF的传送时间以每次一秒的方式从5秒改变至13秒时，针对每个传送时间执行五次液体吹塑成型来成型容量为385ml的瓶子。表1列出了结果。该容量是成型瓶子的最大容量。表1列出了每个成型瓶子的容量(ml)、所述容量的平均值(Avg.)、以及在每个传送时间下的最大值与最小值之间的差值，即变化(R)。

[表1]

在表1列出的实验结果中，图2示出了预制件传送时间与吹塑成型瓶子的容量和容量变化R的关系。

表1和图2示出了通过使用本公开的吹塑成型装置来吹塑成型预制件PF，使得安装在模具1的腔体2中的预制件PF使用加压液体而不是加压空气来吹塑成型，即使预制件PF的传送时间增加，也可以减少通过对预制件PF进行吹塑成型而形成的瓶子的容量变化，并且可以将瓶子形成为具有恒定的规格。

具体地，如图2所示，如果从布置在模具1的腔体2中的预制件PF中的第一预制件PF从加热炉6送出直到加热的预制件PF布置在所有腔体2中并且模具1关闭的时间为5秒或更多至11秒或更少，那么可以更有效地减少瓶子的规格变化。相反，如果预制件PF的传送时间大于11秒，那么在相同传送时间的情况下，吹塑成型瓶子的规格的变化R增加。

本公开不限于以上实施方式，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种修改。

例如，在以上实施方式中，每个模具1中串联布置六个腔体2，但是这个示例不是限制性的。腔体2的数量和布置可以自由设定。

在以上实施方式中，加压液体供给器4是由伺服电机驱动的柱塞泵，但是这个示例不是限制性的。加压液体供给器4可以由诸如液压缸、气缸等的另一驱动机构驱动。

此外，代替在喷嘴单元5中设置拉伸杆，可以通过以下方式拉伸预制件PF：仅通过从加压液体供给器4供给的液体的压力而在竖直方向(轴向)和水平方向(径向)两者上扩展。

附图标记列表

1 模具

2 腔体

3 导轨

4 加压液体供给器

5 喷嘴单元

6 加热炉

6a 加热器

7 输送机

8 传送机器

9 移除装置