具有附接螺纹套筒的宽颈部容器的制作方法

本发明涉及塑料材料制的容器的制造，更准确地涉及螺纹宽颈部容器的制造(宽颈部是指颈部的直径大于或等于容器全径的一半)。

背景技术：

宽颈部容器通常用名“罐”来指称，一般用于特殊应用，尤其用于膏状灌充内装物(蕃茄酱、芥末、土豆泥、果泥类型)，其稠度使得这些内装物不能同时以高流量和小流通截面输送。但是，罐也可以接纳液体、通常是非酒精饮料(果汁、水果饮料、茶、高能饮料)，或者接纳固体(例如粉末)。

这种罐的吹制成型通常由塑料材料预型件采用吹制或者拉吹进行，预型件配有圆柱形主体，被热引送到模具中，模具设有限定容器型腔的壁。壁具有相应于颈部的螺纹区域，螺纹区域将形成于预型件的主体处。压力流体(一般是空气)注入到预型件中，以使材料(材料被预先加热变软)贴靠在壁上，以便形成容器坯件，容器坯件具有下部部分和上部部分，下部部分具有主体和颈部，上部部分位于颈部之上。在坯件从模具脱出之后，使上部部分与下部部分分开。保留下部部分(其形成成品容器)，而上部部分报废，例如以被再循环用作制造新预型件的原材料。美国专利us6841117(grahampackaging)提出这种技术。

为了制造具有良好透明性能的罐，所用材料一般是聚酯，尤其是pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。pet的优点是使成品容器具有良好的机械性能，但是，其缺陷是为良好地成型颈部螺纹，需要高吹制压力(大于或等于约35巴)。吹制压力因为颈部处材料厚而要更高。因此，增大材料厚度以试图改进成型，这仅导致成比例地增大吹制压力，而不会获得令人满意的成型。相反，减小颈部处的材料厚度，则致使机械强度降低，不利于容器封口的便利性和容器的最终密封。另外，尽管厚度减薄，但螺纹处的成型仍一般。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提出一种允许制造能够以较低吹制压力成型的宽颈部容器的技术。

第二个目的是提出一种技术，这种技术允许便于在颈部处进行螺纹成型，以确保盖子容易密封拧紧以及毫无困难地拧开盖子。

为此首先提出一种制造方法，用于制造具有螺纹状的宽颈部的塑料材料制的容器，制造方法具有以下工序：

-加热具有由聚酯形成的主体的预型件，主体上套有由聚烯烃形成的套筒，套筒定位在预型件的主体的对应容器的宽颈部的区域处；

-引入这样加热的带有套筒的预型件到模具中，模具配有限定容器型腔的壁，壁具有带宽颈部型腔的螺纹区域；

-注入压力流体到预型件中，以通过抵靠模具的壁成型而形成容器的坯件，坯件具有下部部分和上部部分，下部部分包括带有在套筒中形成的螺纹的宽颈部，上部部分位于宽颈部之上；

-将坯件的上部部分与因而形成容器的其下部部分分离。

聚烯烃套筒具有比聚酯更好成型的优点。螺纹较好成型，有利于封口的方便性和有利于提高其质量。

可设置以下单独或组合考虑的各种附加特征：

-分离工序通过切割进行；

-切割沿邻近套筒的线进行；

-预型件的主体用pet制成；

-套筒用高密度聚乙烯pehd制成；

-套筒在截面上的厚度为0.5毫米至2.5毫米之间，例如小于或等于1.5毫米；

-流体以小于10巴的压力注入到预型件中；

-流体是空气。

其次提出一种塑料材料制的容器，容器具有由聚酯(如pet)形成的侧壁和配有螺纹的宽颈部，宽颈部的螺纹在由聚烯烃(如pehd)形成的套筒中制成，套筒覆盖侧壁的上端部分。根据一种特别实施方式，侧壁的上端部分可具有螺纹的缓冲型槽，以便在容器封口和解封时确保套筒更好地保持在侧壁上。

附图说明

根据下面参照附图对实施方式所作的说明，本发明的其他目的和优点将体现出来，附图中：

图1是透视图，示出预型件和用于套在预型件上的附接套筒；

图2是预型件和安装好后的套筒的剖面图；细部圆圈放大地示出套筒的定位；

图3类似于图2的细部圆圈，示出一个实施变型；

图4是剖面图，示出图2所示的预型件，该预型件安装在模具中以形成容器坯件，模具限定其型腔；

图5是剖面图，示出在模具中利用预型件(用虚线示出)形成容器坯件；

图6是剖面图，示出从模具脱出的已形成的容器坯件；细部圆圈放大地示出在坯件主体上已形成的螺纹颈部的结构；

图7类似于图6的细部圆圈，示出一个实施变型；

图8是利用图7的容器坯件成型的容器的正视图，该容器的上部部分被切割出；

图9是剖面图，示出对容器的灌装；

图10是局部剖面正视图，示出容器封口。

具体实施方式

图1中示出用聚酯制成的预型件1。根据一种优选实施方式，聚酯是pet(polytéréphtalated'éthylène：聚对苯二甲酸乙二醇酯)。要注意的是，表述“polyéthylènetéréphtalate”不适合，因为乙二醇(éthylèneglycol)与对苯二甲酸(acidetéréphtalique)缩聚而成的pet不是聚乙烯(polyéthylène)。

pet是一种半结晶聚合物，具有良好的吹制成型性能或者拉吹成型性能，该方法使之具有良好的机械强度，良好的机械强度与其分子双定向(同时轴向和径向定向)有关，也与其较高的结晶率(一般大于20％)有关。

但是，在聚酯、尤其是pet吹制时难以成型一些形状，而使用其他材料则不难(尤其是聚丙烯，其常常用于制造接纳家用制品如洗涤剂、去污剂、腐蚀剂的容器)。对于需成型在用于形成其上旋紧有盖子的宽颈部的区域上的螺纹，就是这种情况。

如图1中所示，未经加工的注塑预型件1具有总体上呈圆柱形的主体2、从主体2的上端延伸的颈部3(在注塑时形成)、以及在主体2的下端延伸和封闭预型件1的半球形的底部4。颈部3由环箍5与主体2分开，环箍5的作用是在从预型件制造容器6的不同制造步骤时方便握持所述预型件1。

颈部3具有螺纹7，这说明该预型件1可以是标准预型件，标准预型件通常用于成型普通容器(例如瓶子)，普通容器的用于灌装、封口和排出的颈部就是预型件的颈部(在制造这种普通容器时颈部是不变的)。

在本情况中，即便环箍5像通常那样用于确保握持预型件1，尤其是用于使预型件1悬挂在模具8中，但如后所述，相反地，颈部3不用于保留在成品容器6上。

实际上，在图9和10中所示的成品容器6具有螺纹状的宽颈部9，该宽颈部形成于预型件的主体2处，不同于预型件的颈部3。容器6不是通过在模具8中成型预型件1而直接获得的。实际上，这种成型导致获得图5和6中所示的坯件10。

该坯件10具有下部部分和上部部分11，下部部分相应于成品容器6并包括宽颈部9，上部部分11位于宽颈部9之上。包括来自预型件1的初始颈部3的该上部部分11用于通过切割工序与下部部分(即成品容器6)分离，如后所述。下部部分(即成品容器6)具有总体上呈圆柱形的主体12，该主体由聚酯侧壁13(源自预型件1的主体2)限定及在宽颈部9的相反向上由底部14封闭。

用于坯件10成型的模具8示于图2和3中。该模具8具有侧壁15，侧壁15从开放上端起限定坯件10(因而相应地待成型的容器6)的型腔，开放上端的周廓形成用于环箍5的支承区域16。

根据一种特别实施方式，模具8为皮夹式，具有两个半模17、18和一模底19，所述两个半模17、18能相对于彼此活动(通常是转动)，模底19的上表面20限定容器6的底部14用的型腔。

如图1中清楚所示，模具8在其壁15中具有螺纹区域21，该螺纹区域具有容器7的宽颈部9的型腔。在示例中，螺纹区域21形成在附接镶件22中，这便于在宽颈部9的形状和/或直径不同时改变基准即待制容器的模型。

在预型件1的聚酯主体2中成型宽颈部9，这不允许良好地将螺纹区域21成型，由聚烯烃形成的套筒23在主体2的相应于待成型容器6的宽颈部9的区域24处，被安装在预型件1的主体2上。聚烯烃可以是聚乙烯，尤其是高密度聚乙烯pehd(polyéthylèneàhautedensité)，其在成型能力、食品适应性及再循环方便性方面是有利的。

根据图1和2所示的第一种实施方式，套筒23与预型件1分开制造，然后将套筒在预定的高度套在主体2上(由底部4，如图1上箭头所示)而附接在预型件上。因此，套筒23在预型件1的主体2上形成加厚部分。

套筒23的内径大致等于(可选地略小于)主体2的外径，以致套筒23的安装比较紧固，使得避免其移动或者与预型件1意外分离。

根据第二种实施方式，预型件1和套筒23通过共模制(即共注塑)同时制造。在图3所示的这种情况下，套筒23可集成在预型件1的主体2中，以不在主体上形成加厚部分。

优选地，套筒23在剖面上的厚度(径向测量，图2上标示为e)约为0.5毫米至2.5毫米之间。根据一种优选实施方式，套筒23的厚度e约为1.5毫米。

套筒23在预型件1的主体2上的轴向(即平行于预型件1的总伸展方向)定位的精确确定可通过相继的成型试验进行，直至套筒23适当地定位在成品容器6上。在变型中，该位置可根据材料在成型时的定向率以及使用的拉伸速度，借助于(一般经验的)材料分配模型计算出来。

试验表明，在坯件10成型的过程中，与预型件1不同的是，套筒23在拉伸预型件1时并不(或者很少)经受轴向延伸。因此，可理解的是，套筒23的高度必须一开始就大于或等于螺纹区域21的高度。预型件1的主体2的轴向拉伸即便在套筒23处也比较均匀，原因是套筒在主体2上附着力小。这种小附着力与聚烯烃的烷烃性质有关，借此，套筒23在与预型件1主体2的界面处具有小摩擦系数，小摩擦系数允许使预型件1在被轴向拉伸时相对于套筒23进行滑动。相反，套筒23随着预型件1的吹制而经受径向拉伸。

如图5的细部圆圈中箭头所示，在成型过程中，对预型件1的位于套筒23与环箍5之间的部分的拉伸使套筒23在模具8中轴向地移动，以将该套筒带到对齐模具8的螺纹区域21处。

继续进行的成型导致套筒23嵌在螺纹区域21中，从而给套筒压印出螺纹25。聚烯烃的硬度低于聚酯的硬度，则聚烯烃允许在套筒23中良好地成型螺纹25。

为了利用预型件1和套筒23制造容器7，进行如下操作。

第一，形成具有预型件1和套筒的整体。根据第一种实施方式，如前所述，预型件1和套筒23单独制造，接着将套筒23安装在预型件1上。套筒23的安装可以自动化。可直接在预型件1的注塑压力机的出口进行这种安装，或者迟一些再进行，例如恰好在用于成型容器6的工序之前进行。根据第二种实施方式，预型件1和套筒23例如通过共模制同时形成。在这种情况下，套筒可在预型件1的主体2中形成的互补凹空区中形成，以使套筒23与主体2齐平，这便于操作配有套筒23的预型件1及避免套筒23在被引入到模具8中之前可能出现的意外滑动。

第二，具有预型件1和套筒23的整体在加热单元中(例如成纵列地行进)被加热。要注意的是，在预型件1和套筒23单独制造的情况下，它们可刚好在加热之前装配在一起。这样允许单独贮存它们。由于预型件散装贮存在加热单元的上游，实际上，预型件不配有套筒较好，因为聚烯烃由于其低硬度而比聚酯(特别是pet)更容易划伤和出现划痕。此外，在预型件1上形成加厚部分的套筒23的存在，可能在加热单元的上游使预型件的供给复杂化。

第三，如此加热过的带有套筒23的预型件1被引入到模具8中，如图2所示。有利的是将套筒23区域加热至高于预型件1的平均加热温度的温度，以仍有利于螺纹25的成型。

第四，压力流体(例如空气)被注入到预型件1中，以通过抵靠模具8的壁15成型而形成坯件10。同时，可用棒拉伸预型件1，棒会推动预型件1的底部4直至到达模底19。预型件1同时进行轴向和径向拉伸。在预型件1变形的过程中，由于其附着于预型件1的主体2的附着力小而没有(或者很少)被轴向拉伸的套筒23，被大致带到对齐模具8的螺纹区域21处，以贴靠于此从而成型容器6的宽颈部9。

鉴于套筒23易于成型，注入压力不是必然高。因此，可以毫无困难地形成附图上所示的容器6，并且注入压力小于15巴，例如约10巴(注入流体是空气)。可看到，与常用压力(约为30巴)相比，该压力较低。因此显著节能。

一旦坯件10成型，就从模具8排出坯件，用新的预型件1(同样带有套筒23)重复循环。

如此形成的坯件10具有下部部分(即容器6)和上部部分11，下部部分和上部部分通过位于套筒23中形成的宽颈部9上方的接合区域26连接在一起。套筒23在侧壁的上端部分27中围绕侧壁13，靠近接合区域26。

如图6所示，侧壁13的上端部分27在内部可以是光滑的。这在套筒23相当厚以使得螺纹25成型不会穿过套筒时发生。为此，套筒23的如在成型之前具有的厚度优选必须大于2毫米(例如约为2.5毫米)。因此螺纹25被良好成型。在这种情况下，为确保套筒23良好保持在侧壁13上，特别是在封口和开封时避免套筒23在侧壁13上转动，可配置向容器6内(或向容器外)突出的销(或齿)，其像铆钉一样确保套筒23和侧壁13固连而不转动。

如果套筒23较薄，则螺纹25成型可能会穿过套筒，侧壁13的上端部分27可具有螺纹25的缓冲型槽，如图7所示。因此，在封口时，套筒23相对于壁13的上端部分27滑动的危险减小。为此，套筒23如在成型之前具有的厚度优选小于或等于1.5毫米。

第五，上部部分11与因此形成容器6的下部部分分离。在假定具有一道预备的预切割工序(其可利用活动插入件设置在模具8中)的情况下，这种分离可通过拔扯实现。

但是，更简单的是，这种分离有利地通过切割进行。更准确的说，在接合区域26中沿邻近宽颈部9、因而邻近套筒23的切割线28处切割坯件10，以使其上部部分11与因而形成容器6的其下部部分分离开。如图8所示，这种切割可用刀片29进行，刀片安装成对准接合区域26处能滑动，并在预型件1被带动转动时切割材料。在变型中，可进行激光切割或者水射流切割。

如此切割的坯件10的上部部分11可报废，用于再循环。容器6则如图9所示用于被灌注(这可涉及装液体、膏体或者甚至固体产品如粉)，然后如图10所示用盖子30封口，盖子30配有螺纹31，螺纹31与形成容器宽颈部9的套筒23上形成的螺纹25进行螺旋啮合。

盖子30易于旋紧，因为螺纹25合适地形成在套筒23中。同样，也容易以后在使用容器6时拧开盖子。