专利名称：喷射成型的底切制品的模具及其制品的制作方法
技术领域：
参照同样为本申请的申请人所申请的系列号US10/378434和10/386192，它们在这里结合作为参考。
本发明大致涉及一种喷射成型的方法和设备，更具体的是一种塑料坯喷射成型的方法和设备，塑料坯随后吹塑为具有悬臂锁扣元件的容器。
背景技术：
药品容器、毒药容器以及仍然未被发现的应用都广泛寻求防止儿童打开的部件。一种类型的防止儿童打开的部件尤其适用于如Konefal等的美国专利6,039,195所代表的喷射成型的硬质瓶。Konefal等人公开了一种容器，其具有一个开放的上端和形成于靠近开放的上端的颈部瓶口的外螺纹。在螺纹下面，在容器上主体形成一个可偏转的锁扣元件。锁扣元件从颈部瓶口径向向外延伸，限定了锁扣元件和颈部瓶口之间的开放空间。如果不径向向内和/或轴向向下按压锁扣元件，该锁扣元件原本和形成于容器的关闭件上的凸耳接合，以防止儿童打开关闭件。可使用一个通常的喷射成型过程很容易的生产锁扣元件。
然而，很多种类的有用的制品是通过单阶段或多阶段注坯吹塑(IBM)过程生产的。这种制品得益于结合了上述的防止儿童打开的部件。IBM过程典型的包括热塑材料，例如高密度聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或类似物质。使这种制品成型的IBM装置典型的包括具有芯轴的成型组件，芯轴插入到一对半模内，半模沿纵向分裂，并相对于芯轴的纵轴横向的方向一起开闭。相应的，芯轴和闭合的半模相配合，限定了一个在尺寸和形状上与所希望的要成型的制品的尺寸和形状相对应的模腔。通过闭合组件的一个端部的闸道，将适当的热塑树脂注入到模组件内以填充模腔，进而形成制品。
然而，不利的是，由于半模彼此分离时会损坏锁扣元件，所以前述防止儿童打开的容器的锁扣元件很难使用现有的注坯吹塑过程和装置来制造。换句话说，锁扣元件和容器之间的非对称和相对复杂的几何结构使得不可能快速的从模子内将之抽出，而不对锁扣元件造成一些类型的损害。
发明内容
依据本发明提供了一种喷射成型形成制品的方法，其包括下列步骤提供瓶口垫块，将瓶口垫块闭合起来以形成颈部瓶口模腔；提供多个模体；将模体闭合起来以形成主体模腔；在瓶口垫块和模腔中的至少一个上提供一个中心部分；在瓶口垫块和模腔中的至少一个内提供一个容室；向着容室推进中心部分，使得中心部分和容室配合以限定形成制品的径向延伸元件的腔。本发明还涉及这种方法生产的制品。
依据本发明提供了一种喷射成型生产制品的装置。该装置包括限定颈部瓶口模腔的颈部垫块，且包括限定模腔的模主体。该装置进一步包括一个位于瓶口垫块和模腔中的至少一个上的中心部分，和一个在瓶口垫块和模腔中的至少一个内的容室。中心部分可朝着容室移动，中心部分和容室配合限定形成用于喷射成型形成品的径向延伸元件的腔。
本发明的目的、特征和优点包括，提供一种注坯吹塑装置和注坯吹塑成型制品的方法，其使得当将单个的半模相对于彼此打开和闭合时以及当从半模中移出制品时，将制品损害的可能性最小化。相应的，注坯吹塑制品可具有广泛流行的防止儿童打开的部件。
从下面优选实施例以及最佳方式、后面的权利要求以及附图中可以显而易见到得出本发明的这些以及其它目的、特征和优点，其中图1是体现本发明的防止儿童打开的容器的前视图；图2是图1中防止儿童打开的容器的透视图；图3是图1中体现本发明的防止儿童打开的容器的塑坯的前视图；图4A是依据本发明的一个实施例的生产图3中的塑坯的装置的正视图，示出一起闭合的主体半模和颈部瓶口半模；图4B是图4A中装置的正视图，示出朝着颈部瓶口半模纵向推进的主体半模；图4C是图4A中装置的正视图，进一步示出所施加的夹紧载重；图5是图4A中装置沿5-5线的部分剖面图，其中图3的塑坯同样给出为在装置的适当位置上成型；图6是生产以及本发明的可替换的实施例的图3的塑坯的装置的部分打开的顶视图；以及图7是图6中装置的前视图。
具体实施例方式
详细参照附图，图1和2示出一个容器10，图3示出一个容器塑坯110。容器塑坯110是喷射成型的，其主体112随后吹塑以形成一个具有膨胀的主体12的容器10。
容器10和容器塑坯110由聚合材料，如聚丙烯同聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或类似物质构成。容器10和容器塑坯110通常包括主体12、112以及从该处延伸的颈部瓶口14。容器10通常为具有纵轴的中空圆柱形，纵轴穿过主体12、112的闭合底端16、116以及颈部瓶口14的开放顶端18。容器10通常还沿着其纵轴对称，除了其外部螺旋20和整体形成在颈部瓶口14上的可弯曲的闭合脱扣22。
闭合脱扣22和容器通过周向间隔的水平柔性弹性臂24整体连接，臂通过下压杆26整体连接。在下压杆26和容器10、110的颈部瓶口14之间限定一个开放的空间，悬臂凸耳28从下压杆26到柔性铰接部分30处延伸，并终止于轴向止动表面32。悬臂凸耳28相对于颈部瓶口14的外径以切向、周向或弧线方向延伸，并以和闭合件(未示出)的旋转方向相同的方向延伸，闭合件螺纹闭合在容器10的颈部瓶口14上。闭合脱扣22的悬臂凸耳28通常和形成在闭合件上的凸耳(未示出)接合以防止儿童移去闭合件，除非是将闭合脱扣22的下压杆26径向向内和/或轴向向下压，以向下拉悬臂凸耳28，继而使悬臂凸耳28的轴向止动表面32从闭合件的凸耳上脱离下来。
颈部瓶口14和闭合脱扣22包括一个限位挡块，以防止下压杆26过度变形。限位挡块由一对周向间隔的翼片脚34(图2中未示出)和翼片挡块36限定。翼片脚34从下压杆26底部纵向向下延伸。翼片挡块36从柔性臂24的上表面沿着颈部瓶口14纵向向下延伸。当按压下压杆26时，悬臂凸耳28轴向向下弯曲。然而，如果使用过量的力，翼片脚34就会和翼片挡块36相接合，以防止闭合脱扣22弯曲，而不是使悬臂凸耳28脱离。脱扣22和美国专利6,039,195(‘195专利)的防止儿童打开的容器类似，在这里结合该专利作为参考。
然而，在本发明的容器10以及塑坯110和‘195专利的防止儿童打开的容器之间存在很多不同之处。例如，容器10是注坯吹塑制品，而‘195专利的容器仅仅是喷射成型的。容器塑坯110是预成形的制品或型坯，其在吹塑前进行喷射成型。同样，容器10和塑坯110包括一个纵向的分型线40和一个横向的分型线42，其在闭合脱扣22处交叉。最后，容器10和塑坯110包括一个位于颈部瓶口14上靠近闭合脱扣22处的光滑的垫44(图2中未示出)，其中纵向的分型线40中断。纵向分型线40的中断将参考本发明的方法和装置在下面进一步的细节中给予解释。
参考图4A，喷射成型装置200包括一个通常由下印模210、上印模212和现有技术公知的连接在二者之间的模轴214所限定的模具。为了使本发明清楚且突出，没有示出各种公知的部件，如模簧、模芯棒和类似物。喷射成型装置200进一步包括一个现有技术已知的分别固定安装在下印模210和上印模212上的一个下部颈圈或瓶口垫块216以及一个上部颈圈或瓶口垫块218。然而相反的，下部模体220和上部模体222分别可滑动的安装在下印模210和上印模212上。模体220、222中的一个或两个在其前端224、226具有特殊的轴向部件，在下文中对其进行进一步的详细叙述。同样的，瓶口垫块216、218中的一个或两个在其前端228、230具有特殊的轴向部件，同样在下文中对其进行进一步的详细叙述。
在任一情况下，模体220、222可以以任意方式可滑动的安装，包括使用舌片、凹槽或楔形榫头部件，在模体和印模之间安装二级滑动次板，在其中间连接轴台和导轨、前述装置的任一结合或任何其他合适的滑动装置。同样的，多层垫块232和模喷嘴234可滑动安装在下部模体220上。最后，如现有技术中已知的，在喷射成型机(未示出)上固定的安装主喷嘴236。主喷嘴236包括一个喷嘴主体238、弹簧喷嘴240和一系列二者之间的弹簧242，如Bellville垫圈或类似物。正如喷射成型技术领域中已知的，通常在模体220、222和瓶口垫块216、218之间提供芯轴(未示出)，以限定要形成的塑坯容器的内部。
参照图4A-4C，依据下列方法操作该装置。喷射成型机(未示出)的夹模钳(未示出)向上部印模212施加如图4A中箭头C所示的横向和向下的压力。该向下的压力使上部印模212朝着下部印模210推进，进而如图4B中所示，将上部和下部模体222、220以及上部和下部瓶口垫块218、216闭合起来。同样，如图4B中箭头L所示，模体220、222和多层垫块232例如是通过气动或液压气缸、旋转驱动器、驱动楔或类似物(未示出)朝着瓶口垫块216、218水平和纵向前进。以及，即使喷嘴主体238保持固定，弹簧喷嘴240通过弹簧242锁施加的弹力保持和多层垫块232相接触。
相应的，如图4C所示，模体220、222和瓶口垫块216、218相接触。图1-3中的纵向分型线40由上部和下部模体222、220和上部和下部瓶口垫块218、216的配合面限定。接下来，如图4C中箭头T所示，通过喷射成型机向上部模体212施加夹紧吨位。然后注入熔融塑料，经过主喷嘴236、多层挡块232、模喷嘴234，并进入到模体220、222和瓶口垫块216、218，以形成图3中的塑坯容器110。随后，释放夹紧吨位，模体220、222从瓶口垫块216、218纵向向后收回，释放夹模钳，上部印模212返回如图4A中所示的其初始位置。相应的，然后将图3中的塑坯容器110从模中移出，而不使闭合锁块22变形、弯曲和破碎。之后，将塑坯容器110移至吹塑模(未示出)，在此，吹塑塑坯容器110的主体112以形成最终的注坯吹塑的容器10的主体12。
图5是图4C中的加工装置200沿线5-5的部分剖面图。图5示出上面提及的特殊的轴向部件，其由下面讨论的特殊元件确定。如图4A中简要提及的，在上部模体222的前端226和下部瓶口垫块218的后端230配有轴向部件。还在下部模体(未示出)和下部瓶口垫块(未示出)内配备轴向部件，其不在沿5-5线的剖面内。但是，可以参考模体220、222和瓶口垫块216、218，即使是在图5中仅显示其中的一个的情况下。
轴向部件相互配合以形成图1-3中容器10和塑坯110的闭合脱扣22的至少一部分。基本上，轴向部件由一个模具表面或型芯244和一个容室246所限定。在前述方法中，当模体220，222朝瓶口垫块216，218纵向向前移动的时候，型芯244运动并进入容室246以至少部分的限定一个模槽，以形成图1-3的闭合脱扣22。而且，图1-3的横向分型线42被模体220，222的前端224，226与瓶口垫块216，218的尾端228，230相配合的表面所限定。
图5勾画出在型芯销248和模体220，222以及瓶口垫块216、218之间形成的塑坯110的一个部分。塑坯110包含锥形外形138(在样例中示出)，颈部瓶口14，下压杆26，以及悬臂凸耳28。
图5还示出了模体220，222包含一个型芯244的外部指引表面250，该表面与一个内部指引表面或瓶口垫块216，218的容室246相连接。型芯244包含一个径向向外的凸出部件252，一个径向向内的凸出部件254，一个两者之间的中间凸出部件256。相似的，型芯244包含一个径向向外的内凹部件258，以至少部分的形成图1-3中容器的下压杆26，而型芯244还包含一个径向向内的内凹部件260，以至少部分的形成图1-3中容器10、110的悬臂凸耳28。类似的，瓶口垫块216，218的容室246进一步由一个内凹部件262所限定，以至少部分的形成悬臂凸耳28。对应的，型芯244和容室246配合以限定闭合脱扣22以及颈部瓶口14与图1-3的容器10和塑坯110的闭合脱扣22之间的空隙。
在将熔融的塑料注入模具并且形成闭合脱扣部件后，模体220，222必须轴向内缩，使得凸出部件252，254，256在轴向上将新形成的闭合脱扣22和空隙清除，且整个型芯244轴向的将瓶口垫块216，218的容室246清除。只有在此后，模体220，222才对应于模具和塑坯容器的纵轴横向内缩。这样，本发明就可使得一个闭合脱扣部件可在一个注射成型模型容器上进行有效的喷射成型。
图6-8显示依据本发明的另一个实施例的装置300。图6显示一个瓶口垫块310和一个模体312的俯视图。瓶口垫块310包含形成图1-3中的容器10以及塑坯110上的螺线20的凹螺纹314，316。瓶口垫块310还包含内凹部件318、320，它们部分的限定一个模腔或容室，以部分的形成图1-3中的容器10以及塑坯110的闭合脱扣22。
不同于前述实施例，此处的轴向部件集成于模体内，该实施例将一个单独的驱动器装置318与模体312相结合。驱动器装置318包含一个在模体312的前端322内形成的气缸320，其内配备一个连接活塞324和杆326。通过如螺钉及类似的固定件330，将一个凹陷的止动器板328固定于模体312的前端322的气缸320上。该止动器板328将活塞324和杆326密封于气缸320内。杆326的前端332固定在型芯334上。基本上，型芯334包含与图5中的型芯244相同的或类似的凸出部件和内凹部件，在此不对这些部件进行详细的重复叙述。但是，型芯334配备的凸出部件和内凹部件(未示出)和瓶口垫块310的容室318、320一起形成图1-3的容器10、110的闭合脱扣22。
图7显示一个印模336和图6中模体312的侧面图，其中活塞324、杆326、以及型芯334从一个如图6中所示的起始位置出发，进入一个此处所示的前进位置，在这个位置中模体312的型芯334与瓶口垫块310的容室318，320一起形成图1-3中的容器10、110的闭合脱扣22。可通过任何方式将驱动器装置318传动至前进位置，此时对活塞324的尾段338施加一个正的流体压力，通过抽真空或对活塞324的尾段338施加一个负压，或对活塞324的前端340施加一个正压，可使驱动器装置内缩或反转。驱动器装置318的相关设备和部件有泵，流体提供设施，模具内形成的流体通道，以上均是本领域人员熟知的设施，此处未示出。
大体上，依据本发明提供了一种用于喷射成型一个制品的方法。提供多个瓶口垫块，其中一个或多个瓶口垫块包含一个或多个容室。提供多个模体，其中一个或多个模体包含一个或多个与许多瓶口垫块相连接的型芯部件。如依据上面的图4A-5所示，型芯部件可整体的形成在许多模体内。如依据上面的图6-8所述，型芯部件也可分别与多个模体连接并被驱动。其它型芯装置的布置也在本发明的预期及适用范围内。多个的瓶口垫块被闭合在一起以形成一个颈部瓶口模腔，而多个模体被闭合在一起以形成一个主体模腔。型芯部件向着多个瓶口垫块运动，并与容室配合以限定一个模槽用以形成制品的径向外延部分。在模体彼此间分离前，型芯部件从与容室的外部配合内缩，从而避免了对制品的闭合脱扣部分的损坏。
本领域的普通技术人员可了解，上述内容旨在说明一对依据本发明的优选实施例，且不仅限于它们。在未脱离本发明的根据所附权利要求所限定的精神和适用范围的前提下，可对本发明进行改进和替代。例如，在不限制的情况下，示出的和所描述的型芯既可在上部和下部模体内形成，也可独立的安装在一个上部模体上。但是，此时的型芯或其部件可配置在多于或少于两个模体上。上述应用同样适用于瓶口垫块内的容室。而且，模体或型芯可沿不同于与模具的横向轴平行的方向横贯。而且，可在瓶口垫块配置型芯，而在模体上配置容室。类似的，模体可保持静止，而瓶口垫块和/或型芯相对前进。在阅读包含下面的权利要求的本说明后，对于本领域技术人员来讲，其它改进和变动都是很显而易见的。
权利要求
1.一种喷射成型制品的方法，包括以下步骤提供多个瓶口垫块；将所述多个瓶口垫块闭合在一起，以形成颈部瓶口模腔；提供多个模体；将所述多个模体闭合在一起，以形成主体模腔；在所述多个瓶口垫块和模体上的至少一个上提供至少一个型芯部分；在所述多个瓶口垫块和模体上的至少一个上提供至少一个容室；朝着所述至少一个容室推进所述至少一个型芯部分；所述至少一个型芯部分和所述至少一个容室相配合，以限定用于形成所述制品的至少一个径向延伸元件的至少一个腔。
2.一种制品，由权利要求1所述的方法生产。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤在所述多个模体的至少一个上的一个固定位置上提供所述至少一个型芯部分，其中，所述推进步骤包括整体的推进所述多个模体和所述至少一个型芯部分的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤在所述模体的至少一个上的一个可移动位置上提供至少一个型芯部分的步骤，其中，所述推进步骤包括推进至少一个型芯部分。
5.一种喷射成型塑料坯的方法，该塑料坯随后吹塑成一个容器，所述塑料坯具有一个大致纵向的轴线和一个径向延伸的部件，所述方法包括以下步骤提供多个瓶口垫块，其中，所述多个瓶口垫块中的至少一个包括一个容室，其部分的限定了用于所述塑料坯的所述径向延伸的部件的一个腔；将所述多个瓶口垫块闭合在一起，以形成颈部瓶口模腔；提供多个模体，其中，所述多个模体中的至少一个包括一个型芯部分，其部分的限定了用于所述塑料坯的所述径向延伸的部件的一个腔；将所述多个模体闭合在一起，以形成主体模腔；朝着所述多个瓶口垫块轴向推进所述多个模体中的至少一个，进而所述型芯部分和所述容室相配合，以限定用于所述径向延伸部件的所述腔；将材料注入到所述主体模腔、所述颈部瓶口模腔、和用于所述径向延伸部件的所述腔；从所述多个颈部瓶口内抽出至少所述型芯部分；和打开所述多个瓶口主体和所述多个模体，由此从所述多个模体内移出塑料坯，而不损坏径向延伸的部件。
6.一种塑料坯，由权利要求5所述的方法生产。
7.如权利要求5所述的方法，进一步包括步骤在所述多个模体的至少一个上的一个固定位置上提供所述型芯部分，其中，所述推进步骤包括整体推进所述多个模体和所述至少一个型芯部分的步骤。
8.如权利要求5所述的方法，进一步包括步骤在所述模体的至少一个上的一个可移动位置上提供所述型芯部分，其中，所述推进步骤包括推进所述型芯部分。
9.一种喷射成型制品的装置，所述装置包括多个瓶口垫块，其至少部分的限定了颈部瓶口模腔；多个模体，其至少部分的限定了模腔，并放置在所述多个瓶口垫块的邻近；一个位于所述瓶口垫块和所述模体中至少一个上的型芯部分；和一个位于所述瓶口垫块和所述模体中至少一个上的容室；其中，所述型芯部分可朝着所述容室移动，使得所述型芯部分和所述袋相配合，以限定用于喷射成型的制品的径向延伸部件的腔。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述型芯部分固定放置在所述模体对的至少一个上，所述多个模体的至少一个可朝着所述多个颈部瓶口中的至少一个移动，以将所述型芯部分移动至所述容室内，以形成用于所述制品的径向延伸部件的所述腔，由此，所述多个模体中的的至少一个是可回缩的，以将所述型芯部分从所述容室中移出。
11.如权利要求9所述的装置，其中，所述型芯部分可移动的安装在所述多个模体的至少一个上，用于移动到所述容室内，以形成用于径向延伸部件的所述腔，由此，所述型芯部分可从所述容室中抽出。
12.一种喷射成型塑料坯的装置，所述塑料坯随后吹塑成一个容器，所述容器具有一个颈部瓶口和一个自所述颈部瓶口径向向外悬臂的闭合锁扣元件，所述装置包括一对塑坯瓶口垫块，当放在一起时，其形成用于所述颈部瓶口的一个模腔，所述塑坯垫块对中的一个具有一个用于形成所述闭合锁扣元件的一部分的容室；和一对塑坯模体，当放在一起时，其形成用于所述塑坯主体的一个模腔，所述塑坯模体对中的一个具有一个型芯部分，其可移至所述容室内，和所述容室一起形成用于喷射成型所述闭合锁扣元件的模腔。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述型芯部分固定放置在所述模体对的至少一个上的，所述多个模体的至少一个可朝着所述多个颈部瓶口中的至少一个移动，以将所述型芯部分移动至所述容室内，以形成用于所述制品的径向延伸部件的所述腔，由此，所述多个模体中的的至少一个是可回缩的，以将所述型芯部分从所述容室中移出。
14.如权利要求12所述的装置，其中，所述型芯部分可移动的安装在所述塑坯模体对的一个上，用以移动到所述容室内，以形成用于所述闭合锁块元件的模腔，进而将所述型芯部分从所述容室中抽出。
全文摘要
一种喷射成型制品(10)的方法和设备，该制品包括一个径向延伸的防止儿童打开的部件(22)。配有瓶口垫块半(216、218)，其包括一个容室(246)，且可闭合起来以形成一个颈部瓶口模腔。配有模体半(220、222)，其包括一个型芯部分(249)，且可闭合起来以形成主体模腔。型芯部分(249)可朝着容室(246)前进，以与其结合限定防止儿童打开的部件(22)的腔。型芯部分(249)可在模体半(220、222)内整体形成，或者相对于模体半分别安装，并可相对的移动。
文档编号B65D50/04GK1914019SQ200580003385
公开日2007年2月14日 申请日期2005年1月28日 优先权日2004年1月30日
发明者A·R·安克蒂尔, R·L·艾伦, T·胡赛恩 申请人:欧文斯-伊利诺伊规定产品公司