杯状件成型方法和机器的制造方法
【专利说明】杯状件成型方法和机器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请依据35 U.S.C.§ 119(e)要求于2012年12月14日提交的第61/737，236号美国临时申请和于2012年8月7日提交的第61/680，568号美国临时申请的优先权，上述两个申请通过弓I用明确地并入本文。
[0003]背景
[0004]本公开涉及一种用于形成杯状件的机器，具体涉及绝热杯状件。更具体地，本公开涉及使用本体坯件和底部坯件以形成绝热杯状件的杯状件成型机。
【发明内容】
[0005]根据本公开的杯状件制造方法使用杯状件成型机生产绝热杯状件。杯状件制造方法包括形成绝热杯状件的本体和在本体上形成边沿以形成绝热杯状件的操作。本体成型操作使用本体坯件和底部坯件来形成本体。边沿成型操作使用在本体成型操作期间形成的本体并且将本体的上边缘向外且向下卷曲以在本体上形成卷起边沿，从而形成绝热杯状件。
[0006]在说明性实施方式中，根据本公开的杯状件制造方法从本体坯件和底部坯件制造绝热杯状件。本体坯件和底部坯件均由绝热多孔聚合物材料的片材制成。杯状件制造方法还包括加热操作，在该加热操作中，热转移至本体坯件以减小在围绕包括在杯状件成型机中的加热的阳芯棒卷绕本体坯件期间本体坯件中的应力，使得绝热杯状件的本体具有大体圆形的横截面，从而使非圆形杯状件的形成最小化并且使绝热杯状件的本体中可见瑕疵的形成最小化。
[0007]在说明性实施方式中，杯状件制造方法还包括升温操作，在该升温操作中，热转移至本体以减小在本体成型操作完成之后并在边沿成型操作中卷曲本体的上边缘期间本体中的应力。由于热从包括在杯状件成型机中的加热的阴接纳器转移至本体，在本体成型操作期间作用至本体的应力被减轻，并且使得绝热杯状件中可见瑕疵的形成保持最小化并形成了大体平滑的卷起边沿。
[0008]在说明性实施方式中，杯状件成型机包括阳旋转架、阴旋转架和热控制系统。阳旋转架包括由包括在热控制系统中的芯棒加热器来加热的多个阳芯棒。每个加热的阳芯棒适于在杯状件制造方法的本体成型操作期间使用本体坯件形成杯状件本体，使得绝热杯状件中可见瑕疵最小化。阴旋转架包括由包括在热控制系统中的接纳器加热器来加热的多个阴接纳器。每个加热的阴接纳器配置为从阳芯棒接纳杯状件本体以及在边沿成型操作期间在杯状件本体上形成卷起边沿。
[0009]在说明性实施方式中，杯状件成型机的热控制系统配置为将加热的阳芯棒维持在约150华氏度至约250华氏度的温度。杯状件成型机的热控制系统还配置为将加热的阴接纳器维持在约100华氏度至约250华氏度的温度。
[0010]在说明性实施方式中，制造杯状件的方法包括:
[0011]-从绝热多孔非芳香族聚合物材料的片材切割杯状件本体坯件；
[0012]-加热阳芯棒；
[0013]-围绕加热的阳芯棒折叠杯状件本体坯件；
[0014]-具体地使热转移至杯状件本体坯件，以具体地减小绝热(多孔非芳香族聚合物)材料中的应力，使得在杯状件本体形成期间杯状件中可见瑕疵的形成最小化；
[0015]-将杯状件本体坯件的外接片和杯状件本体坯件的内接片连结起来，以形成杯状件侧壁；
[0016]-将杯状件底部耦接至杯状件侧壁，以在阳芯棒上形成杯状件本体；
[0017]-使阴接纳器升温；
[0018]-将杯状件本体从阳芯棒转移至加热的阴接纳器；
[0019]-卷曲杯状件本体的上边缘，以在杯状件本体上形成卷起边沿，从而形成杯状件；以及
[0020]-将杯状件从阴接纳器排出。
[0021]根据本公开的另一实施方式，该方法还包括定向杯状件本体坯件以使卷起边沿的周边对准成横向于与在片材挤出期间建立的机器方向。
[0022]根据本公开的另一实施方式，阳芯棒加热至(约)150华氏度至(约)250华氏度的温度。
[0023]根据本公开的另一实施方式，阳芯棒加热至(约)65°C至(约)120°C的温度。
[0024]根据本公开的另一实施方式，包括利用与阳芯棒相关联的管式加热器为阳芯棒提供热。
[0025]根据本公开的另一实施方式，包括由芯棒热控制器控制从管式加热器提供至阳芯棒的热的供给，其中芯棒热控制器控制管式加热器的温度。
[0026]根据本公开的另一实施方式，包括利用与阳芯棒相关联的传感器感测阳芯棒的温度，该传感器优选与芯棒热控制器电连通。
[0027]根据本公开的另一实施方式，阴接纳器加热至(约)100华氏度至(约)250华氏度的温度。
[0028]根据本公开的另一实施方式，阴接纳器加热至(约)40°C至(约)120°C的温度。
[0029]根据本公开的另一实施方式，包括利用与阴接纳器相关联的带式加热器为阴接纳器提供热。
[0030]根据本公开的另一实施方式，包括由接纳器热控制器控制从带式加热器提供至阴接纳器的热的供给，其中接纳器热控制器控制带式加热器的温度。
[0031]根据本公开的另一实施方式，包括利用与阴接纳器相关联的传感器感测阴接纳器的温度，该传感器优选与接纳器热控制器电连通。
[0032]根据本公开的另一实施方式，阳芯棒加热至(约)200华氏度(优选200华氏度+/-50度)和/或阴接纳器加热至(约)175华氏度(优选175华氏度+/-75度)。
[0033]根据本公开的另一实施方式，阳芯棒加热至(约)100°C (优选100°C+/-3(TC)和/或阴接纳器加热至(约)80°C (优选80°C +/-400C )。
[0034]根据本公开的另一实施方式，阳芯棒加热至(约)140华氏度。
[0035]根据本公开的另一实施方式，阳芯棒加热至(约)60°C。
[0036]根据本公开的另一实施方式，包括在卷曲杯状件本体的上边缘之前将润滑剂施加至杯状件本体的上边缘。
[0037]根据本公开的另一实施方式，包括在卷曲杯状件本体的上边缘之前预卷曲杯状件本体的上边缘以形成卷起边沿。
[0038]根据本公开的另一实施方式，该方法还包括在阳芯棒上折叠杯状件本体坯件之前将杯状件本体坯件加载在加载旋转架上以及加热杯状件本体坯件。
[0039]根据本公开的另一实施方式，包括在耦接杯状件底部至杯状件侧壁之前将杯状件底部插设至位于阳芯棒中的底部接纳空间。
[0040]根据本公开的另一实施方式，包括将杯状件底部密封至杯状件侧壁。
[0041]根据本公开的另一实施方式，阳芯棒能够绕第一轴线进行旋转，以及阴接纳器能够绕第二轴线进行旋转。
[0042]根据本公开的另一实施方式，包括形成杯状件侧壁使得杯状件侧壁中任何折皱具有小于约100微米的深度。
[0043]根据本公开的另一实施方式，杯状件侧壁中的任何折皱具有小于约5微米的深度。
[0044]根据本公开的另一实施方式，杯状件的绝热多孔非芳香族聚合物材料的孔具有约
1.0至约3.0的纵横比。
[0045]根据本公开的另一实施方式，孔纵横比约为1.0至2.0。
[0046]根据本发明的另一实施方式，平均孔尺寸为宽度约0.01954英寸和/或长度约0.00853 英寸。
[0047]根据本公开的另一实施方式，平均孔尺寸为宽度约0.01854英寸和/或长度约0.00828 英寸。
[0048]根据本公开的另一实施方式，绝热多孔非芳香族聚合物材料为聚丙烯树脂(或聚丙烯基树脂或组合的聚丙烯基树脂与第二树脂)。
[0049]根据本公开的另一实施方式，绝热多孔非芳香族聚合物材料具有约0.0lg/cm3至约0.19g/cm3内的密度。在一个示例性实施方式中，密度为约0.05g/cm 3至约0.19g/cm 3。在一个示例性实施方式中，密度可以为约0.lg/cm3至约0.185g/cm3。
[0050]根据本公开的另一实施方式，包括使杯状件本体的选定区域塑性形变，以提供在杯状件本体的选定区域的第一部分中具有第一密度的塑性形变的第一材料段和在杯状件本体的邻近的第二部分中具有相对较低的第二密度的第二材料段。
[0051]在说明性实施方式中，用于制造杯状件的杯状件成型机，具体地用于根据上述方法制造杯状件的杯状件成型机，其包括:
[0052]-阳旋转架，包括多个阳芯棒，该多个阳芯棒布置为绕阳旋转架轴线进行旋转，每个阳芯棒适于将由绝热材料制成的本体坯件接纳在其上以形成杯状件本体；
[0053]-阴旋转架，包括多个阴接纳器，该多个阴接纳器布置为绕阴旋转架轴线进行旋转，每个阴接纳器适于将杯状件本体接纳在其中以在杯状件本体上形成边沿并形成杯状件；和/或
[0054]-热控制系统，该热控制系统与阳旋转架相耦接并配置为提供用于加热阳芯棒的装置，该用于加热阳芯棒的装置用于将阳芯棒加热至芯棒温度，以使热从阳芯棒转移至本体坯件来减小绝热材料中的应力，从而使得在形成杯状件本体期间杯状件中可见瑕疵的