共注射方法、预成型件和容器的制造方法
【专利说明】
[0001] 巧关申请案的香叉引用
[0002] 本申请案主张2013年7月12日申请的第61/845, 730号美国临时申请案的权益， 所述全部公开内容W引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明大体上设及利用共注射成型设备、系统和方法形成的塑料预成型件和容 器。
【背景技术】
[0004] 常规的共注射成型设备和系统可经配置W向模穴提供多个依序的或同步的可塑 的塑料材料的流体，从而制造多层共注射制品。一些已知系统，例如设及第13/238, 074号 美国专利申请案所公开的系统，向共注射的注射成型系统提供热流道，W控制多个烙化流 体通过模具诱口及进入模穴的流动。但是，此类常规的共注射系统可为主要基于压力的，运 可能不符合制造由特定的聚合物材料（例如聚对苯二甲酸乙二醇醋（PET))构成的制品。因 此，此类常规的系统已经用于形成闭合件或盖子，但普遍地还未发现其成功形成预成型件 或容器（例如瓶子）等更复杂的结构。
[0005] 因而，业界中存在对提供多层的共注射设备、系统和制品（包含具有特定特性或 特征的预成型件和容器）的挑战和需要。此外，如所提到的，在提供由特定聚合物（例如， 阳T)构成的此类制品中，可能存在特定的挑战。
【发明内容】
[0006] 公开一种形成多层的共注射成型制品的方法。在实施例中，共注射聚合物材料的 内层、中间层和外层，并控制所述内层、中间层和外层的共注射的速度。在所述方法的一些 实施例中，所述制品由聚对苯二甲酸乙二醇醋（PET)形成。还公开由其中控制速度的共注 射过程形成的制品，例如预成型件。
【附图说明】
[0007] 现将参考附图通过举例描述本发明的实施例，其中：
[0008] 图1为根据本发明的各方面的共注射成型机工作周期的图形；
[0009] 图2为大体上说明本发明的各方面的预成型件的实施例的侧视图；
[0010] 图3为图2中所示的预成型件的实施例的顶视图；
[0011] 图4为图2中所示的预成型件的实施例的横截面图；
[0012] 图5为大体上说明本发明的各方面的容器的实施例的透视图；
[0013] 图6为图5中所示的容器的实施例的底视图；
[0014] 图7为图5中所示的容器的实施例的侧视图；W及
[0015] 图8为容器的一部分的横截面图。
【具体实施方式】
[0016] 现将进一步详细参考本发明的实施例，所述实施例的实例在本文中描述并在附图 中图示说明。尽管将结合实施例描述本发明，但应理解它们并不意图将本发明限于运些实 施例。相反，本发明意图涵盖替代方式、修改和等效物，所述替代方式、修改和等效物可W包 含于本文所公开的概念的精神和范围内。
[0017] 本发明包含可针对适用于牛奶和啤酒等产品的预成型件和/或容器的实施例。必 要时，此类预成型件和/或容器可包含一个或多个阻挡层，所述阻挡层相对于此类制品而 延伸不同的垂直长度。例如且不限于，此类阻挡层可由与瓶子和容器一起使用的各种已知 的阻挡材料构成。
[0018] 如前文所指出，存在用于共注射成型的常规系统。此类系统包含处理软件和控制 件，所述处理软件和控制件可W说是主要基于压力的（例如，施加和控制具有大约85(K)psi 到9000psi的压力）。第13/238, 074号美国专利申请案公开了此类过程的实例。但是，与 常规的共注射成型机（特别是那些意图形成用于容器或瓶子的预成型件的共注射成型机） 相关的压力可能不符合操作PET等特定聚合物材料（其可能需要相对较高的溫度，并且可 能更难W操作）。对于所公开的系统的实施例，所述系统可经配置W控制速度（或速率）， 而不是使用（或主要依赖于）压力和压力控制。此外，对于所公开的系统的实施例中，速度 的使用可通过共注射过程提供全面或几乎全面控制。
[0019] 在一些实施例中，可有意地根据常规的最小速度/阀口诱口公差修改共注射设备 或系统的设定。例如（但不限于），最小速度公差可从大约0. 5英寸/秒的常规的速度设定 修改到慢得多的、且在常规上新颖的速率，所述速率可降至低到大约0. 01英寸/秒或更低。 特别地，对于当前可用的常规共注射成型系统，至少对于特定材料，相关的多控制器通常不 准许注射速率低于0. 390英寸/秒。事实上，在使用一些工业装置的情况下，若尝试输入更 慢的速率所述控制器则将实际上不会理会该更慢的速率。本发明的概念预期低于常规速率 的速率，其可为小于大约0. 250英寸/秒，可为小于0. 05英寸/秒，W及对于一些实施例可 为小于0. 01英寸/秒，远比常规上的可用预期的系统慢。
[0020] 此外，对于实施例，阀口诱口逻辑可为重要的控制参数，并且可根据本发明的教示 内容修改。例如，对于在开始打开烙化通道时具有启动时序的某些实施例，在打开之前与通 道相关的共注射就将已在处理中。
[00引]另外，对于某一定制的预成型件和层控制，可作出若干组合/定制。对于常规的系 统，通常需要改变工装，例如，采用定制的喷嘴。本发明可通过采用阀口诱口避免工装的改 变。使用根据本发明的教示内容的阀口诱口可允许在不需要改变工装的情况下为每一层提 供不同的厚度比。相反地，对于当前系统，通常使用体积排量来控制每一层的厚度。
[00过对于实施例，制品（例如预成型件）的每一个共挤出层的（在垂直位置处的）厚 度可沿着所述制品的垂直长度变化。此外，给定与所述过程相关的控制，制品的内层和外层 的厚度可不同，并且可沿着它们对应的垂直长度的全部或部分而不同。
[0023] 对于本发明的实施例，有可能通过控制打开阀口诱口的程度来增大或减小内层厚 度。仅举例来说且非限制性地，可提供打开至大约10mm的最大直径的阀口诱口。打开至 (例如）最大直径的首先3mm可提供外层。在7mm的开口处，可W说形成了中间层。并且， 在9mm或大约9mm的阀口开口处，可W说形成了内层。对于此类示例性实施例，如果需要提 供更薄的内层，阀口诱口可（例如）打开至小于9mm的开口处。
[0024] 对于各种实施例，可形成其中在支撑环下方的若干垂直位置处提供中间层的预成 型件。在实施例中，在给定垂直位置处垂直地观察，中间层可具有在（例如）总壁厚的大约 4%与大约11%之间的厚度。对于此类预成型件，在每一个垂直位置处，外层可具有比内层 更大的厚度。
[00巧]对于其它实施例，可形成其中在支撑环下方的若干垂直位置处还提供中间层的预 成型件。在实施例中，在给定垂直位置处垂直地观察，中间层可具有在（例如）总壁厚的大 约9%与大约16%之间的厚度。对于此类预成型件，在每一个垂直位置处，外层可具有比内 层更大的厚度。
[0026] 此外，本发明可提供其中中间层（对于一些实施例，其可能是多个中间层中的一 层）等特定层可限制于制品的特定垂直部分的制品（例如，预成型件或容器）。例如且不限 于，容器主体部分中的一些或全部可包含中间层（其可提供一些合乎需要的特性），而同一 容器的底部和/或颈部部分可仅包含延伸到所述部分中的一者或两者中的此类中间层的 一部分，或甚至根本不包含中间层。
[0027] 对于本发明的实施例，时序可为重要参数。非限制性地，图1中的图形形式大体上 说明示例性机器工作周期10的实施例。图1中所描绘的主线20大体上指示阀口诱口的位 置。
[0028] 可通过与注射成型机工作周期一致的多个项或事件触发注射的开始（或共注射 的开始）。例如，"模具闭合"命令可用作触发事项。如大体上所说明的，T1可包括"开始 延迟"。当计时器超时时，注射单元可开始注射，并且阀口诱口可同时打开至完全打开位置， 良P，除非存在0. 0之外的与T4相关的值。
[0029]例如，如果T4为正数（例如，1. 0)，那么阀口诱口可经配置W在注射开始后的某一 时间点（例如，1秒）打开。相反地，如果T4为负数（例如，-1秒），那么阀口诱口可"预先 打开"那么长时间。阀口诱口可经配置W在维持时间结束时自动闭合到中间位置，也就是 说，除非T2上存在将延迟闭合到中间位置的值。
[0030] 在一些实施例中，阀口诱口可在主要单元上的"维持"标示结束时完全闭合，除非 T3上存在值。在不存在用于结束注射的系统的信号（例如，抓67信号）处可提供一个信 号。
[0031] 在一些实施例中，阀口诱口针对注射/共注射的开始和结束的时序（包含协调和 /或同步）可为重要的。时序的协调可有助于确保所述过程变化不会给所述关系造成不当 影响。对于一些实施例，可通过阀口诱口调节来补偿对注射填充时间、维持时间或其它时间 做出改变。应指出，阀口诱口时序和注射开始可为限制/阻止回流和混合的重要参数。对 于一些实施例，为了帮助维持所述过程，阀口诱口时序可与注射功能直接相关或同步。
[0032] 所公开的设备/系统的实施例可提供具有各种合乎需要的特征和/或特性的预 成型件和容器等共注射成型制品。例如，运其中，