用于在預(yù)制件上制造經(jīng)優(yōu)化的底部輪廓的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種設(shè)備和一種方法，所述設(shè)備和所述方法用于制造具有為了隨后的拉伸吹塑而優(yōu)化的底部幾何形狀的預(yù)制件(3)。在注塑成型模具中制造的預(yù)制件在經(jīng)冷卻的提取襯套(7)中被提取并且在柄部中通過強(qiáng)化的接觸冷卻來冷卻，而所述預(yù)制件拱頂通過所述冷襯套特定輪廓在很大程度上確保了不具有冷接觸。通過所述拱頂?shù)挠纱丝赡艿幕責(zé)幔龉绊斈軌驒C(jī)械地變形為新的、對(duì)所述吹塑過程有利的幾何形狀，并且因此也能夠影響壁厚。這種經(jīng)變形的預(yù)制件在隨后的吹塑過程中首先具有這樣的優(yōu)點(diǎn)：在瓶子中更好地分布的塑料材料能夠?qū)е嘛@著的材料節(jié)省并且導(dǎo)致在質(zhì)量上高值的瓶底。
【專利說明】用于在預(yù)制件上制造經(jīng)優(yōu)化的底部輪廓的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方法和一種設(shè)備，所述方法和所述設(shè)備用于制造預(yù)制件以針對(duì)之后的吹塑過程來成型有利的底部幾何形狀。

【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)制件是由至少一種熱塑性材料制成的注塑成型的毛坯，所述毛坯在吹塑機(jī)中用于制造經(jīng)拉伸吹塑的塑料容器。
[0003]為了根據(jù)本發(fā)明所描述的、預(yù)制件的常規(guī)制造，塑料原材料被塑化并且接著以高壓力在單腔或多腔模具中被擠壓。
[0004]產(chǎn)生了根據(jù)圖1的預(yù)制件，所述預(yù)制件在幾何形狀方面基本上由頸部和柄部區(qū)域以及底部拱頂組成，以及在內(nèi)部通過使用模具中的芯棒使該預(yù)制件成為中空的。所述頸部區(qū)域如此成型，使得所述頸部區(qū)域例如能夠構(gòu)造成具有可再封閉的螺旋蓋。但是，所述頸部區(qū)域在吹塑過程期間沒有經(jīng)歷其它的變化。與此相反，所述柄部區(qū)域和所述底部拱頂在提高的溫度中朝著空心體吹塑，由此，塑料被拉伸并且在此顯著地凝固。因此，待成型的預(yù)制件區(qū)域在幾何形狀方面與芯棒幾何形狀相互配合，以便負(fù)責(zé)之后形成的瓶子質(zhì)量。
[0005]因?yàn)槟＞咭话闶巧a(chǎn)系統(tǒng)中最高的投資，因此模具被有效地運(yùn)行具有高的價(jià)值。由此，預(yù)制件(所述預(yù)制件的外皮與經(jīng)強(qiáng)化冷卻的型鋼直接接觸并且因此在那里快速硬化)沒有損傷地且沒有機(jī)械變形地脫模，因此模具在沒有時(shí)間損失的情況下已經(jīng)為下一個(gè)生產(chǎn)周期做好準(zhǔn)備。
[0006]在通常的快速生產(chǎn)周期中，巨大的余熱留在預(yù)制件壁內(nèi)部中，所述余熱導(dǎo)致了回?zé)?，由此，預(yù)制件可能會(huì)再軟化并且結(jié)晶，這對(duì)于所述預(yù)制件來說是不能用的。
[0007]因此不可缺少的是，在多個(gè)生產(chǎn)周期期間，使預(yù)制件在脫模之后在較簡(jiǎn)單的成型件中(在所謂的冷襯套中)還被強(qiáng)化地冷卻。
[0008]預(yù)制件(如圖1中所示)與目前的現(xiàn)有技術(shù)相一致，在現(xiàn)有技術(shù)中不可避免的是，預(yù)制件的壁厚特別是在底部拱頂區(qū)域和柄部區(qū)域中具有相似的壁厚度。如果材料通過較薄的壁厚在澆口區(qū)域中提早地凍凝，則不能避免在冷卻階段中通過熔化物的保壓(作用到包括頸部區(qū)域的整個(gè)預(yù)制件上)而形成的收縮，這在結(jié)果上導(dǎo)致了預(yù)制件的關(guān)鍵區(qū)域中不期望的凹陷。
[0009]因此，預(yù)制件幾何形狀(該預(yù)制件幾何形狀如在圖2中所示并且其優(yōu)點(diǎn)在下文中還將說明)不能以已知的注塑成型方法制造，因?yàn)轭A(yù)制件拱頂區(qū)域中的進(jìn)而澆口附近的壁厚比預(yù)制件柄部的進(jìn)一步走向要薄得多，并且因此通過該薄區(qū)域提早的凍凝不再能夠避免特別是在頸部區(qū)域中凹陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的中心任務(wù)是，提出一種方法和一種設(shè)備，利用所述方法和所述設(shè)備能夠產(chǎn)生具有大大有利的底部輪廓的預(yù)制件，所述底部輪廓對(duì)于之后的拉伸吹塑是有利的。
[0011]解決方案及其特征在權(quán)利要求1和權(quán)利要求10中被說明。
[0012]利用預(yù)制件底部輪廓的變形能夠使所述預(yù)制件底部輪廓的表面在該區(qū)域中被擴(kuò)大。這樣已經(jīng)具有優(yōu)點(diǎn):因?yàn)殡S后的吹塑機(jī)的紅外線加熱裝置通過該經(jīng)擴(kuò)大的表面引入有效的熱能，并且吹塑機(jī)的橫桿能夠在吹塑過程期間更好地影響已完成的瓶子的壁厚。
[0013]這種經(jīng)優(yōu)化的底部形狀的優(yōu)點(diǎn)例如在WO 2008/041186 A2中被說明并且在專業(yè)領(lǐng)域作為“卡佩羅設(shè)計(jì)(Capello-Design)”已知。因?yàn)樵谀抢锼枋龅牡撞枯喞呀?jīng)在注塑成型過程期間被制造，因此該底部輪廓雖然能夠被任意地構(gòu)型，但是由于之前所描述的物理屬性的原因而對(duì)壁厚幾乎沒有造成影響。
[0014]但是，在預(yù)制件拱頂薄得多的壁厚中存在對(duì)于之后吹塑瓶底的真正優(yōu)點(diǎn)。該實(shí)施形式也在專利申請(qǐng)WO 2010/149522 Al中被說明。已認(rèn)識(shí)到的是，在預(yù)制件的拱頂區(qū)域中比通過注塑成型所能夠?qū)崿F(xiàn)的壁厚顯著更薄的壁厚是有利的。在這里，在標(biāo)準(zhǔn)過程中制造的預(yù)制件在隨后的冷襯套中利用壓力空氣而處于壓力的情況下。所述冷襯套在此是如此構(gòu)造，使得所述底部區(qū)域還能夠鼓起，直到經(jīng)擴(kuò)大的底部輪廓使該變形結(jié)束。這在壁厚減小的同時(shí)導(dǎo)致了期望的表面擴(kuò)大。該方法在其結(jié)果中比所述卡佩羅設(shè)計(jì)顯著更好，但是所述吹塑過程幾乎不受控制。因此，通過不均勻的溫度可能會(huì)造成澆口從中心變軟。此外，精確的壁厚走向在拱頂區(qū)域中是不可預(yù)知的，而是與預(yù)制件隨機(jī)的熱環(huán)境有關(guān)。
[0015]本發(fā)明的物理基礎(chǔ)是，從模具中取出的預(yù)制件在沒有其它持續(xù)冷卻的情況下原則上回軟，也就是說，同等化成已確定的溫度水平進(jìn)而又變得可容易變形。(如在【背景技術(shù)】中所描述的)預(yù)制件柄部和預(yù)制件拱頂通過在冷襯套中接觸冷卻來冷卻時(shí)，而現(xiàn)在針對(duì)所述預(yù)制件拱頂通過冷襯套輪廓在拱頂區(qū)域中的修改方案使冷接觸消失，由此，所述預(yù)制件拱頂回?zé)岬酱蠹s90°C _130°C進(jìn)而又變成可變形的。在此，理所當(dāng)然的是，澆口點(diǎn)是最熱的，因?yàn)檫@里在保壓過程期間被供給最后的熱熔化物。在進(jìn)一步拱頂走向中，溫度然后逐漸地減小，由此，材料相應(yīng)地變成高粘度的。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，在現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)制件在再冷卻中原則上被強(qiáng)化地冷卻，以便獲得一般盡可能已凝固的預(yù)制件，本發(fā)明的基本思想在于，通過冷襯套的經(jīng)改變的底部幾何形狀(所述冷襯套因此排除與預(yù)制件底部直接接觸)取消了所述預(yù)制件底部的強(qiáng)化冷卻進(jìn)而容許該區(qū)域回?zé)?。所述預(yù)制件底部在幾秒的條件處理時(shí)間之后一般具有從注塑點(diǎn)至預(yù)制件柄部逐漸減小的溫度走向，所述溫度走向?qū)τ陔S后的、目標(biāo)明確的、機(jī)械變形是最優(yōu)的。所述底部拱頂中的溫度走向?qū)Υ素?fù)責(zé):當(dāng)溫度在拱頂?shù)倪M(jìn)一步走向中逐漸地減小，最熱的點(diǎn)最容易變形。這導(dǎo)致了，在隨后的機(jī)械式變形中借助于專門構(gòu)型的模壓體使?jié)部趨^(qū)域變得最薄，而壁厚在拱頂至柄部的進(jìn)一步走向中變得越來越厚，直到該壁厚最后無過渡地延伸至柄部。在此避免了跳躍式的壁厚變化，所述跳躍式的壁厚變化在瓶子的吹塑過程中會(huì)造成持續(xù)地干擾。
[0017]由堅(jiān)硬材料(例如特氟隆)制成的模壓體如此設(shè)計(jì)，使得所述模壓體優(yōu)選在變形過程中首先接觸澆口點(diǎn)，并且才在進(jìn)一步的軸向運(yùn)動(dòng)走向中逐漸地使整個(gè)拱頂區(qū)域(總是從澆口開始)同樣被模壓地變形。對(duì)于模壓這樣理解:所述預(yù)制件拱頂?shù)乃苄圆牧贤ㄟ^拉、壓和推如此成型，如精確地預(yù)給定所述冷襯套和所述模壓體那樣。根據(jù)預(yù)制件內(nèi)直徑和所述預(yù)制件拱頂?shù)臏囟?，?N至100N的軸向模壓力是有意義的，但是所述模壓力能夠顯著更高。在這里，橢圓的模壓體例如對(duì)于球形的預(yù)制件拱頂結(jié)構(gòu)是理想的。但是也可以考慮使用可塑性變形的模壓體，所述模壓體例如能夠由硅酮制成。這種模壓體能夠?qū)崿F(xiàn):不直接在澆口上、而是在所述拱頂內(nèi)部任意的部位上開始所述模壓過程。通過模壓芯棒的可彈性變形性才會(huì)使所述澆口區(qū)域之后被變形。
[0018]當(dāng)所述預(yù)制件拱頂中逐漸的溫度走向表明是不利時(shí)，所述設(shè)備例如才能夠有意義，因?yàn)闈部趨^(qū)域在模壓之后具有過薄的壁厚，所述壁厚之后在用于壓力應(yīng)用(例如碳酸飲料)的瓶子中可能會(huì)造成負(fù)面的影響，并且應(yīng)反作用于所述溫度走向。在此有利的是，在所述變形過程之后，預(yù)制件的底部輪廓在內(nèi)部精確地塑造成所述模壓體并且在外部塑造成所述冷襯套的底部幾何形狀。在所述模壓過程之后成型的預(yù)制件拱頂(所述預(yù)制件拱頂于是同樣與所述冷襯套底部處于強(qiáng)化冷接觸)現(xiàn)在能夠通過經(jīng)擴(kuò)大的表面和較薄的壁厚非?？焖俚乩鋮s，從而不會(huì)出現(xiàn)所擔(dān)心的結(jié)晶的發(fā)生。
[0019]影響預(yù)制件拱頂中關(guān)于壁厚走向的模壓過程的另一可能性是這樣的可能性:主動(dòng)地調(diào)溫或者冷卻所述模壓體。在經(jīng)調(diào)溫的模壓體中，至預(yù)制件底部的接觸面能夠被模壓得更薄，而該接觸面能夠在經(jīng)冷卻的模壓芯棒中然后相反地變得更厚。
[0020]由于在預(yù)制件柄部的區(qū)域中開始強(qiáng)化地冷卻，該區(qū)域在很大程度上從所述預(yù)制件拱頂?shù)臋C(jī)械式模壓過程排除，因?yàn)樗芰喜牧系慕?jīng)冷卻的外皮足夠堅(jiān)固，以便抵抗這種變形力。該屬性使所述預(yù)制件整個(gè)變形過程可重現(xiàn)。在其它情況下，所述預(yù)制件柄部可能會(huì)軸向地延展并且會(huì)持續(xù)地干擾所述預(yù)制件拱頂中的變形工作。
[0021]柄部在模壓期間的另一可能的問題是，所述柄部對(duì)于毫無問題地從模具中脫模經(jīng)常具有幾分鐘的非常小的角度，所述角度為了可靠地冷卻也會(huì)在冷襯套中被發(fā)現(xiàn)。通過所述模壓過程的軸向力和已經(jīng)硬化的預(yù)制件柄部可能會(huì)使所述預(yù)制件柄部由于小角度的原因而卡住并且可能會(huì)很難能夠再次脫模。此外，預(yù)制件在冷襯套中的軸向位置幾乎不能重現(xiàn)。因此，預(yù)制件最初的拱頂走向在模壓之前在冷襯套中針對(duì)小區(qū)域地塑造，從而產(chǎn)生用于所述預(yù)制件的、具有十分之幾毫米的背切部的小支撐面。預(yù)制件以這種方式被可靠地定位并能夠在軸向力的情況下不卡住。
[0022]具有所描述的、經(jīng)變形的底部的預(yù)制件對(duì)于隨后的拉伸吹塑過程是非常有利的。澆口點(diǎn)(所述澆口點(diǎn)之后具有至吹塑機(jī)的加熱設(shè)備的最大距離)傳統(tǒng)上很難被加熱或者僅僅具有這樣的缺點(diǎn):附近的區(qū)域變得過熱。原因在于，熱輻射的功率在二次函數(shù)中隨著距離增加而減小。因此，底部區(qū)域中(尤其特別是澆口上)的材料不能令人滿意地拉伸，由此，大多經(jīng)拉伸吹塑的塑料瓶子在底部區(qū)域中具有不必要的材料積聚部，所述材料積聚部甚至可能會(huì)導(dǎo)致底部的弱化。
[0023]利用澆口點(diǎn)上現(xiàn)在薄得多的預(yù)制件壁厚(所述壁厚在拱頂至預(yù)制件柄部的進(jìn)一步走向中特意在進(jìn)程中變厚并且在那里無過渡地連接)使壁厚和至加熱設(shè)備的距離處于完美的比例。預(yù)制件拱頂?shù)募訜崽匦允亲顑?yōu)的。在這種再次加熱的預(yù)制件中，總的多余的塑料材料能夠在吹塑過程期間從所述底部區(qū)域中被拉出進(jìn)而最終被節(jié)省。此外，所述底部區(qū)域通過現(xiàn)在可能更高的拉伸度來附加地凝固，由此，瓶子底部的質(zhì)量被明顯地提高。
[0024]另一可能性是，所述預(yù)制件底部被模壓成這樣的形狀:該形狀迎著瓶子的已完成的底部形狀。瓶子能夠例如是橢圓形的，或者所述底部具有小腳，由此，在拉伸吹塑時(shí)，均勻的材料分布在底部區(qū)域中變難。通過所述預(yù)制件底部的具有造型地準(zhǔn)備能夠在之后實(shí)現(xiàn)更好的材料分布。這種造型能夠被引進(jìn)在模壓芯棒上或者在冷襯套中。當(dāng)然，這也能夠在所述兩個(gè)位置上同時(shí)或者連續(xù)地發(fā)生。其它的造型提供這樣的可能性:通過波紋、線條或者粗糙性使預(yù)制件拱頂?shù)谋砻嬖龃?。這同樣能夠支持吹塑機(jī)的紅外線加熱裝置的能量傳遞。
[0025]原則上，所述模壓方法對(duì)生產(chǎn)周期時(shí)間不具有影響，因?yàn)樵谀＞咧凶⑺艹尚偷臅r(shí)間比模壓過程持續(xù)得長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]在下面根據(jù)所屬附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。附圖示出了:
[0027]圖1:具有圓形拱頂?shù)念A(yù)制件的橫截面圖，該預(yù)制件如一般根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)來制造；
[0028]圖2:具有底部幾何形狀的預(yù)制件的橫截面圖，所述底部幾何形狀通過在注塑成型工藝之后的模壓過程在再冷卻站中成型，并且所述底部幾何形狀至澆口點(diǎn)的壁厚走向能夠任意地變化；
[0029]圖3a:在注塑成型工藝結(jié)束期間在敞開的模具中利用駛?cè)氲娜〕霰垡匀〕鲱A(yù)制件的示意圖。在這里，模壓?jiǎn)卧鳛榭赡艿倪x擇與可運(yùn)動(dòng)式閉合板連接；
[0030]圖3b:在取出臂從敞開的模具中駛出同時(shí)使預(yù)制件嘴部朝模壓?jiǎn)卧ㄎ坏氖疽鈭D；
[0031]圖3c:在模具的閉合過程之后的示意圖，其中，在這里連接在可運(yùn)動(dòng)式閉合板上的模壓?jiǎn)卧黄疬\(yùn)動(dòng)，并且由此引進(jìn)模壓過程，并且所述模壓過程能夠由個(gè)別的可運(yùn)動(dòng)式模壓?jiǎn)卧我獾貓?zhí)行；
[0032]圖4a:單個(gè)模壓設(shè)備的截面圖，該模壓設(shè)備包括:具有個(gè)別底部輪廓的冷襯套、模壓過程之前的預(yù)制件、具有浮動(dòng)支承部的模壓體，所述模壓體與所述冷襯套的底部輪廓已幾何形狀地確定。模壓芯棒個(gè)別地對(duì)于模壓過程被可選地軸向驅(qū)動(dòng)；
[0033]圖4b:如圖4a模壓過程已開始的截面圖；
[0034]圖4c:如圖4a模壓過程已完成的截面圖；
[0035]圖5:模壓設(shè)備的示意性截面圖，該模壓設(shè)備包括:具有經(jīng)擴(kuò)大的空腔的冷襯套；模壓芯棒；所述冷襯套和所述模壓芯棒在底部區(qū)域中共同具有優(yōu)化的幾何形狀；
[0036]圖6a_c:通過幾何形狀預(yù)先確定的模壓體和冷襯套對(duì)預(yù)制件拱頂?shù)哪毫鞒蹋?br> [0037]圖6d:幾何形狀預(yù)先確定的模壓體與冷襯套共同作用，所述模壓體在澆口區(qū)域中允許材料積聚；
[0038]圖6e:幾何形狀預(yù)先確定的模壓體與由形狀靈活的材料制成的冷襯套共同作用，所述模壓體在模壓期間接受期望的輪廓；
[0039]圖7a:幾何形狀預(yù)先確定的模壓體與冷襯套共同作用，所述模壓體和所述冷襯套為了擴(kuò)大表面而起凸紋和/或被粗糙化；
[0040]圖7b:幾何形狀預(yù)先確定的模壓體與冷襯套共同作用，所述冷襯套幾何形狀地(如在該實(shí)施例中那樣被橢圓形地)適配于成型瓶底。
[0041]附圖應(yīng)在下文中被支持說明所述預(yù)制件拱頂?shù)哪哼^程。

【具體實(shí)施方式】
[0042]在圖1中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造的預(yù)制件，該預(yù)制件通常具有球形的拱頂，但是所述拱頂也能夠具有其它的幾何形狀。在此，所述預(yù)制件I拱頂?shù)谋诤裢ǔ＞哂蓄A(yù)制件柄部3的壁厚的80%。根據(jù)圖2在澆口 4上具有較薄壁厚的、為了吹塑過程而優(yōu)化的預(yù)制件由于熔化物凍凝的危險(xiǎn)而不能夠在注塑成型技術(shù)上實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿缓蟊?該保壓在冷卻過程期間反作用于所述預(yù)制件的收縮)不再能夠在決定壁厚的范圍內(nèi)起作用。
[0043]盡管如此，為了能夠利用傳統(tǒng)的注塑成型技術(shù)來生產(chǎn)如在圖2中示出的預(yù)制件，所述預(yù)制件首先以常規(guī)的方式在模具8中被制造并且在第一次冷卻以及根據(jù)圖3a打開模具之后以常規(guī)的方式利用取出臂6來取出。所述取出臂6在此具有多個(gè)冷襯套7，所述預(yù)制件根據(jù)圖1大多被導(dǎo)入到所述冷襯套中直到頸部區(qū)域或者脖部區(qū)域。
[0044]不僅具有模具8的注塑成型機(jī)而且所述取出臂6都由現(xiàn)有技術(shù)充分公開。
[0045]在圖3a中示出了具有示例性三個(gè)冷襯套7的這種取出臂6。首先根據(jù)圖1制造的預(yù)制件在底部區(qū)域中具有配備相對(duì)厚的壁厚4的傳統(tǒng)形狀，并且該預(yù)制件在其外部的體區(qū)域中在幾乎完全直接接觸的情況下被接收在經(jīng)水冷的冷襯套7中。關(guān)于這種利用液體或者氣體來運(yùn)行的冷卻裝置同樣不必被詳細(xì)地探討，因?yàn)樗隼鋮s裝置由現(xiàn)有技術(shù)公開了各種各樣的實(shí)施變形。
[0046]在圖4a中所示出的預(yù)制件定位指出了，所述冷襯套7在底部區(qū)域中具有經(jīng)擴(kuò)大的幾何形狀20，由此防止了在預(yù)制件底部21上直接冷接觸。由此，預(yù)制件柄部3在通過所述取出臂6承接預(yù)制件之后被直接強(qiáng)化地冷卻，而預(yù)制件拱頂4由于缺少冷卻的原因能夠均勻地回?zé)岵⑶矣纱擞肿冘?。為了?qiáng)化冷卻預(yù)制件，所述冷襯套7的數(shù)量可以是模具中空腔數(shù)量的多倍。由此，所述預(yù)制件在冷相態(tài)中的停留時(shí)間能夠在多個(gè)注塑成型周期上持續(xù)。
[0047]為了盡可能快速地將模具8提供給下一個(gè)注塑周期，根據(jù)圖3b，取出臂6從所述成型區(qū)域中駛出。在此，所述取出臂占據(jù)這樣的位置:所述位置可以使最后制造的預(yù)制件I數(shù)量的預(yù)制件嘴部與相同數(shù)量的模壓芯棒18軸向?qū)?zhǔn)，所述模壓芯棒裝配在模壓板9上。所述模壓板9為了簡(jiǎn)化而直接裝配在可運(yùn)動(dòng)式閉合板15上。但是，所述模壓板也能夠是單獨(dú)的可運(yùn)動(dòng)式單元。通過模壓板9與可運(yùn)動(dòng)式閉合板15的直接連接，現(xiàn)在根據(jù)圖3c，在模具8閉合過程期間使模壓芯棒18導(dǎo)入到所述預(yù)制件嘴部中。模壓芯棒的構(gòu)造在圖4a-c中示出。
[0048]模壓芯棒18基本上由可選的個(gè)別軸向驅(qū)動(dòng)裝置14、活塞桿10、活塞桿延長部22和模壓體12組成，所述活塞桿延長部被壓彈簧11軸向地朝活塞桿進(jìn)行彈簧加載，所述模壓體被徑向浮動(dòng)地支承13。在模壓芯棒18的前端部上的模壓體12能夠可選地由彈性或者剛性材料實(shí)施并且可選地調(diào)溫或者水冷卻。
[0049]用于原本的模壓行程的力和時(shí)間點(diǎn)能夠通過所述模壓板9本身的整體驅(qū)動(dòng)裝置和所述壓彈簧11的設(shè)計(jì)來確定。但是，如果模壓板9直接與可運(yùn)動(dòng)式閉合板連接，則當(dāng)模壓時(shí)間點(diǎn)要在時(shí)間上延遲時(shí)只需要使用個(gè)別的軸向驅(qū)動(dòng)裝置14。如果所有個(gè)別的軸向驅(qū)動(dòng)裝置14將相同的力引入到模壓過程中，則能夠省去壓彈簧11。
[0050]圖1的預(yù)制件通過所述冷襯套7的內(nèi)部輪廓被如此支承，使得盡管底部幾何形狀20被擴(kuò)大但該預(yù)制件仍可重現(xiàn)地定位并且被軸向地固定。這通過以下方式實(shí)現(xiàn):冷襯套7的底部幾何形狀20被如此設(shè)計(jì)，使得預(yù)制件拱頂4在具有球形形狀的小的圓環(huán)面19上穩(wěn)定地直立，所述圓環(huán)面形成背切部。所述面這樣設(shè)計(jì)，使得預(yù)制件柄部3在模壓期間不會(huì)通過軸向力而卡在冷襯套7中。
[0051]所述模壓過程本身在圖5和圖6a_c中示出。如果預(yù)制件4中可重現(xiàn)的熱輪廓在澆口點(diǎn)24上具有最高溫度(所述最高溫度朝所述預(yù)制件柄部逐漸下降)，則模壓體12首先安置在24那里可以是有意義的。但也存在這樣的應(yīng)用情況:在所述應(yīng)用情況中重要的是，由非結(jié)晶形的PET構(gòu)成的材料積聚部直接留在澆口點(diǎn)24上。這例如能夠通過模壓體16來確保，所述模壓體在其尖端上代替拱頂而具有圖6d的圓環(huán)形的作用部位。所述模壓體不直接在澆口點(diǎn)24上開始模壓過程，而是圍繞所述澆口點(diǎn)圓環(huán)形地開始。因此確保了所述圓環(huán)之內(nèi)非結(jié)晶形的材料能夠積聚并且不會(huì)在模壓時(shí)從澆口被擠走。為了確保完全地且可重現(xiàn)地成型，封閉的空氣能夠經(jīng)由為此設(shè)置的排氣孔25漏出。此外，也可以使用圖6e的形狀靈活的模壓體，所述形狀靈活的模壓體不必直接安置在澆口點(diǎn)24上。通過所述模壓體的可變形性，該模壓體在模壓過程結(jié)束時(shí)才接受該模壓體在澆口區(qū)域24中的最佳的形狀，由此，在那里可以有針對(duì)性地保留較多材料。
[0052]根據(jù)圖6f的模壓?jiǎn)卧牧硪粚?shí)施形式能夠在模壓體12中或者極其特別是在冷襯套7的底部中包含不同種類的溝槽或者凸紋，所述溝槽或者凸紋用于附加地?cái)U(kuò)大表面。表面的粗糙化附加地支持了該措施。特別的實(shí)施形式可以是特定的幾何形狀，所述特定的幾何形狀支持了例如橢圓形瓶底或者具有小腳的瓶底的制造。
[0053]通過預(yù)制件拱頂4至預(yù)制件柄部3中的、被描述的逐漸進(jìn)一步的溫度走向，所述材料在模壓過程期間越來越難朝所述預(yù)制件柄部3的方向下陷，由此，壁厚在那里同樣被逐漸越來越小地降低。該效果能夠通過球面的底部輪廓23進(jìn)一步被支持，因?yàn)樵谀抢锼苄圆牧显谀浩陂g從預(yù)制件柄部3朝澆口點(diǎn)24通過經(jīng)強(qiáng)化冷卻的表面來滾壓進(jìn)而逐漸減小的壁厚走向的效果被附加地支持。該效果被期望用于之后的吹塑過程，因?yàn)榕c澆口點(diǎn)相比所述預(yù)制件柄部的區(qū)域在吹塑機(jī)中更密集地處于加熱設(shè)備上，所述澆口點(diǎn)在預(yù)制件旋轉(zhuǎn)的情況下一直具有至加熱裝置的最大距離。
[0054]預(yù)制件柄部3自身不能在模壓過程期間下陷，因?yàn)樗鲱A(yù)制件柄部的外皮被冷卻進(jìn)而在使用的模壓力的情況下的變形不可能?，F(xiàn)在通過機(jī)械地模壓優(yōu)化的預(yù)制件拱頂5通過現(xiàn)在特別是在之前最熱的區(qū)域中(澆口點(diǎn)24)減小的壁厚和經(jīng)擴(kuò)大的表面來強(qiáng)化地冷卻，由此避免了塑料結(jié)晶。
[0055]如果模壓過程結(jié)束，則模壓芯棒18無論何時(shí)都能夠在與過程相關(guān)的有意義的時(shí)間點(diǎn)上又返回?，F(xiàn)在具有薄壁底部的優(yōu)化的預(yù)制件2能夠根據(jù)多倍可用的冷襯套的數(shù)量來相應(yīng)地為了其它生產(chǎn)周期而留在冷襯套7中，直到所述冷襯套被冷卻為可接受的溫度并且然后能夠被扔走。
[0056]優(yōu)選地，所述模壓芯棒18配備有排氣孔25，以便在預(yù)制件材料的塑性變形時(shí)在拱頂區(qū)域中支持漏出封閉的空氣。
[0057]通過機(jī)械的成型過程使預(yù)制件拱頂區(qū)域中的材料塑性變形，能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎任意的材料分布。在材料分布預(yù)給定的情況下，不需要考慮由注塑過程還是由吹塑過程所導(dǎo)致的限制。因此，所述材料分布能夠完全自由地根據(jù)隨后的吹塑過程的邊界條件來實(shí)現(xiàn)，以便執(zhí)行雙軸的材料取向。能夠考慮特別是關(guān)于預(yù)制坯件在預(yù)制件拱頂?shù)膮^(qū)域中最佳地加熱的邊界條件，而且也能夠考慮由在預(yù)制件變形成為經(jīng)吹塑的容器時(shí)的吹塑過程的執(zhí)行所導(dǎo)致的邊界條件。
[0058]根據(jù)本發(fā)明在預(yù)制件拱頂區(qū)域中的機(jī)械地成型能夠?qū)崿F(xiàn)了，在沒有壓力空氣供給的情況下并且優(yōu)選在正常環(huán)境壓力的情況下執(zhí)行該成型過程。優(yōu)選地，也沒有使用隨后的吹塑過程的輔助器件用于使材料雙軸地取向。因此，例如在對(duì)于針對(duì)吹塑過程所使用的橫桿或者針對(duì)吹塑過程所使用的壓力空氣供給的構(gòu)型和控制方面沒有提高的要求。
[0059]因此根據(jù)本發(fā)明，不僅預(yù)制件區(qū)域中的成型而且對(duì)于隨后的吹塑過程的全部參數(shù)都可以完全相互獨(dú)立地且關(guān)于相應(yīng)的應(yīng)用目的方面最優(yōu)地選擇。
[0060]根據(jù)一實(shí)施例考慮的是，在執(zhí)行模壓過程之前要等待I秒至20秒的時(shí)間段。預(yù)制坯件能夠在該時(shí)間段中例如被保留在所述冷襯套中。在所述等待時(shí)間之內(nèi)，在預(yù)制坯件的底部區(qū)域中進(jìn)行溫度補(bǔ)償。所述補(bǔ)償不僅從內(nèi)向外而且朝著澆口方向進(jìn)行。
[0061]附圖標(biāo)號(hào)列表:
[0062]I根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)制件
[0063]2具有經(jīng)優(yōu)化的薄壁底部的預(yù)制件
[0064]3預(yù)制件柄部
[0065]4根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)制件拱頂
[0066]5通過模壓來優(yōu)化的預(yù)制件拱頂
[0067]6取出臂
[0068]7冷襯套
[0069]8 模具
[0070]9模壓板
[0071]10活塞桿
[0072]11壓彈簧
[0073]12模壓體
[0074]13模壓體的徑向浮動(dòng)的支承部
[0075]14模壓?jiǎn)卧膫€(gè)別的軸向驅(qū)動(dòng)裝置
[0076]15可運(yùn)動(dòng)式閉合板
[0077]16模壓體上的凹部
[0078]17水冷部
[0079]18模壓芯棒
[0080]19具有球形的支撐圓環(huán)的底部輪廓
[0081]20經(jīng)擴(kuò)大的冷襯套幾何形狀
[0082]21無冷接觸的底部面
[0083]22活塞桿延長部
[0084]23球面的底部輪廓
[0085]24 澆口點(diǎn)
[0086]25排氣孔
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造具有優(yōu)化的底部幾何形狀的預(yù)制件的方法，其中，由至少一種經(jīng)注塑成型的熱塑性材料制成的已制造完成的預(yù)制件在底部拱頂區(qū)域中具有比預(yù)制件柄部中薄得多的壁厚，并且所述預(yù)制件的壁厚在澆口至所述預(yù)制件柄部的走向中逐漸地適配，并且所述預(yù)制件設(shè)置用于變形成為經(jīng)吹塑成型的容器，其特征在于，將模具在所述預(yù)制件的外皮在第一次強(qiáng)化冷卻后而凝固之后打開，借助于取出臂和所述取出臂的冷襯套從敞開的模具中接收所述預(yù)制件，所述冷襯套在模壓過程之前通過接觸冷卻來冷卻所述預(yù)制件柄部、但不冷卻所述預(yù)制件拱頂，由此還可塑變形的所述預(yù)制件拱頂機(jī)械地被一模壓體根據(jù)冷襯套幾何形狀相應(yīng)地可重現(xiàn)地變形，并且所述冷襯套和所述模壓體的輪廓如此設(shè)計(jì)，使得所述輪廓在很大程度上在變形過程之后被可重現(xiàn)地塑造在脫模的預(yù)制件上，并且所述預(yù)制件拱頂在所述模壓過程之后通過所述冷襯套的壁接觸來冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷襯套的接觸冷卻使所述預(yù)制件柄部凝固，而所述預(yù)制件拱頂由于缺乏接觸冷卻而經(jīng)歷回軟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述預(yù)制件拱頂中形成90°C至150°C之間的溫度范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，具有排氣孔的、幾何形狀確定的模壓芯棒結(jié)合幾何形狀確定的底部輪廓使得所述底部拱頂?shù)乃苄运芰贤ㄟ^塑性物質(zhì)的拉、壓和推如此長時(shí)間地變形，直到所述兩個(gè)輪廓之間的容積幾乎或者完全以塑料填滿并進(jìn)而限定了模壓行程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述模壓過程期間，所述預(yù)制件在新的底部輪廓內(nèi)部通過以球形形式的圓環(huán)被軸向地支撐在一支撐環(huán)上和/或所述拱頂區(qū)域中。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述模壓過程在每個(gè)過程部分中能夠在時(shí)間上自由地確定。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，模壓力能夠通過機(jī)械式或者氣動(dòng)式彈簧來對(duì)于每個(gè)預(yù)制件個(gè)別地調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述模壓體被調(diào)溫或者被冷卻。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述冷襯套和/或所述模壓體使所述預(yù)制件底部預(yù)變形，用于對(duì)瓶子形狀的特殊要求。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行所述模壓過程之前設(shè)置I秒至20秒的等待時(shí)間。
11.一種用于制造具有為了用于容器制造的吹塑過程而優(yōu)化的拱頂幾何形狀的預(yù)制件的設(shè)備，其中，已制造完成的預(yù)制件在澆口點(diǎn)上具有比柄部區(qū)域中顯著更薄的壁厚，并且所述拱頂中從澆口點(diǎn)開始的壁厚進(jìn)一步走向逐漸地適配于所述預(yù)制件柄部的壁厚，其特征在于，具有一個(gè)或多個(gè)成型空腔的模具負(fù)責(zé)預(yù)制件幾何形狀的第一次造型，注塑成型設(shè)備使塑料原材料塑化，以便在壓力下將所述塑性物質(zhì)引入到一閉合的模具的空腔中，設(shè)有經(jīng)冷卻的冷襯套的空腔數(shù)量的單倍或者多倍的、用于取出所述預(yù)制件的取出臂和所述冷襯套內(nèi)部的幾何形狀給所述預(yù)制件柄部提供接觸冷卻、但是不在或者僅僅部分地在所述預(yù)制件底部的區(qū)域中進(jìn)行，具有被彈簧加載的且徑向浮動(dòng)地支承的模壓體的芯棒軸向地沉入到敞開的預(yù)制件中，從而通過所述冷襯套和所述模壓體的專門設(shè)計(jì)的幾何形狀以及通過所述模壓體的軸向運(yùn)動(dòng)使得在所述預(yù)制件拱頂?shù)膮^(qū)域中產(chǎn)生中空空間，所述中空空間優(yōu)選地描述了已完成的預(yù)制件的形狀。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述模壓體由彈性的(例如硅酮)或者剛性的(例如特氟隆)和導(dǎo)熱的材料制成。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述模壓體被冷卻或者被調(diào)溫。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述冷襯套被液冷。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述模壓體被軸向彈簧加載地支承并且所述彈簧力被個(gè)別地確定。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述模壓體被徑向浮動(dòng)地支承。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)模壓芯棒具有個(gè)別的軸向驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置具有能夠預(yù)選的行程長度和力。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述冷襯套在所述底部區(qū)域和/或所述模壓體中通過粗糙化或者通過起凸紋來進(jìn)一步增大所述預(yù)制件拱頂?shù)谋砻妗?br> 19.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述冷襯套在所述底部區(qū)域和/或所述模壓體中具有這樣的幾何形狀:所述幾何形狀支持專門的成型底部的吹塑。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述模壓芯棒18具有至少一個(gè)排氣孔25。
【文檔編號(hào)】B29C49/64GK104136186SQ201380010919
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月24日
【發(fā)明者】M·阿克塔什 申請(qǐng)人:M·阿克塔什