本發(fā)明涉及通過吹制如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的塑料粗坯來制造容器。

背景技術(shù)：

通常，容器具有主體、在主體下端部封閉主體的底部、以及在主體上端部敞開以允許對容器進(jìn)行灌裝和排出的頸部。

傳統(tǒng)的容器制造技術(shù)是吹制(可能增加有用滑桿進(jìn)行的拉伸)。該技術(shù)在于：將預(yù)先被加熱至高于材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(在PET的情況下約為80℃)的溫度的粗坯(即經(jīng)過了預(yù)成型工序的預(yù)型件或中間容器)引入模具中，模具配有的壁限定容器模腔；及通過頸部將壓力流體、如壓力氣體(一般是壓力空氣)注入到粗坯中，以使材料貼靠在模具壁上。

對于一些應(yīng)用來說，已知在配有活動(dòng)模底的模具中成型容器，活動(dòng)模底能相對于壁在收起位置和伸出位置之間活動(dòng)，在收起位置，模底相對于型腔縮退，在伸出位置，模底封閉型腔。起初，模底處于收起位置，在容器成型期間，模底向其伸出位置移動(dòng)。

這種技術(shù)稱為沖擊(boxage)，在法國專利申請F(tuán)R2975332(Sidel股份公司)或其等同的國際專利申請WO2012/156638中已有詳述，這種技術(shù)可提高材料的拉伸率，具有在結(jié)構(gòu)上加固底部和改善其成型的雙重優(yōu)勢。

但是，這種技術(shù)難以掌控，因?yàn)槠湟揽繉Τ尚瓦^程中的容器的瞬時(shí)狀態(tài)的估測，尤其是根據(jù)預(yù)型件的加熱溫度、注入流體的壓力、必要時(shí)還有拉伸桿的瞬時(shí)位置。沖擊過早啟動(dòng)會(huì)限制材料的拉伸及降低這種技術(shù)的優(yōu)勢。相反，啟動(dòng)過遲，則會(huì)出現(xiàn)材料夾擠在模具壁與模底之間的接合面處的危險(xiǎn)，這種材料夾擠會(huì)在容器底部上形成不美觀、也有損于容器穩(wěn)固性的材料隆起。

前述文獻(xiàn)FR2975332提出在吹制工序之前啟動(dòng)沖擊工序。當(dāng)然，這種技術(shù)可最大限度地避免材料夾擠的危險(xiǎn)，但是在某些情況下(尤其是對于具有復(fù)雜形狀的底部來說)，可能導(dǎo)致成型有缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，一目的是提出一種允許改善容器底部成型、尤其是具有復(fù)雜形狀的容器底部成型的解決方案。

為此，首先提出一種容器制造方法，用于在模具內(nèi)部利用塑料制的粗坯制造容器，模具配有壁和模底，壁限定容器的模腔，模底能相對于壁在收起位置與伸出位置之間活動(dòng)，在收起位置，模底相對于模腔縮退地延伸，在伸出位置，模底封閉模腔，容器制造方法包括：

－將粗坯引入到模具中的工序；

－預(yù)吹制工序，預(yù)吹制工序包括將壓力流體以預(yù)吹制壓力注入到粗坯中；

－吹制工序，吹制工序繼預(yù)吹制工序之后進(jìn)行，包括將壓力流體以高于預(yù)吹制壓力的吹制壓力注入到粗坯中；

－沖擊工序，沖擊工序包括使模底從其收起位置向其伸出位置移動(dòng)，模底在其收起位置及其伸出位置之間的移動(dòng)行程大于20毫米。

由此使得底部更好地成型，拉伸率也更高，有利于容器的美觀性和結(jié)構(gòu)剛度。

可考慮本方法的單獨(dú)或組合采用的如下各種附加特征：

－沖擊工序在吹制工序之前啟動(dòng)；

－模底的移動(dòng)行程小于或等于60毫米。

其次提出一種利用塑料制的粗坯制造容器的模制單元，模制單元具有：

－模具，模具配有壁和模底，壁限定容器的模腔，模底能相對于壁在收起位置與伸出位置之間活動(dòng)，在收起位置，模底相對于模腔縮退地延伸，在伸出位置，模底封閉模腔；

－行程終點(diǎn)下?lián)鯄K，行程終點(diǎn)下?lián)鯄K限定模底的收起位置；以及行程終點(diǎn)上擋塊，行程終點(diǎn)上擋塊限定模底的伸出位置，由行程終點(diǎn)下?lián)鯄K和行程終點(diǎn)上擋塊限定的模底的移動(dòng)行程大于20毫米。

可考慮模制單元的單獨(dú)或組合采用的如下各種特征：

－模制單元具有壓缸，壓缸配有缸體、活塞和桿，桿固連于活塞，模底安裝在桿上，桿和活塞連成一體地能相對于缸體在相應(yīng)于模底的收起位置的收起位置、和相應(yīng)于模底的伸出位置的伸出位置之間活動(dòng)；

－行程終點(diǎn)下?lián)鯄K面對模底的下支承面布置，以在收起位置接觸下支承面；

－行程終點(diǎn)下?lián)鯄K形成于缸體的上壁的外表面一側(cè)；

－行程終點(diǎn)上擋塊面對活塞布置，以在伸出位置接觸活塞；

－行程終點(diǎn)上擋塊形成于缸體的上壁的內(nèi)表面一側(cè)；

－模底的在行程終點(diǎn)下?lián)鯄K和行程終點(diǎn)上擋塊之間的移動(dòng)行程小于或等于60毫米。

附圖說明

根據(jù)下面參照附圖對實(shí)施方式所作的說明，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將體現(xiàn)出來，附圖中：

－圖1是處于模底收起位置的模制單元的截面圖；

－圖2是圖1處于模底收起位置的模制單元的細(xì)部放大截面圖；

－圖3類似于圖2，示出處于模底伸出位置的模制單元；

－圖4是曲線圖，具有兩條曲線，分別示出容器在模制單元內(nèi)成型的過程中容器內(nèi)壓力的變化和模底相應(yīng)位置的變化；

－圖5、6和7是截面圖，示出具有不同形狀的三種容器底部。

具體實(shí)施方式

圖1至3中示出模制單元1，用于利用吹制(或拉吹)基于塑料制的粗坯3(實(shí)際上其涉及注塑而成的預(yù)型件)來制造容器2。

首先，模制單元1具有模具4。

該模具4具有壁5，壁由鉸接的兩個(gè)半模4A、4B形成，壁限定圍繞模具4的主軸線A分布的內(nèi)部模腔6，當(dāng)待成型的容器2呈回轉(zhuǎn)對稱形時(shí)，主軸線A形成模具4的一條對稱軸線。

模腔6部分地限定用于容器2的側(cè)壁或主體的型腔。壁5在下部具有開口7，開口7限定模底8用的通道，模底8安裝成相對于壁5能在圖1和2中所示的收起位置(或稱低位)與圖3中所示的伸出位置(或稱高位)之間活動(dòng)，在收起位置，模底8向下脫離開口7(因而相對于模腔6縮退地延伸)，在伸出位置，模底8封閉開口7。

模底8具有上表面9，上表面限定用于容器2底部的型腔。模底8在高位封閉型腔6，從而完整形成容器2的型腔，吹制時(shí)，材料貼靠在容器2的型腔上。將模底的低位與高位之間的距離稱為模底的“行程”，該行程在圖2上標(biāo)注為C。如后面所述，該行程(嚴(yán)格地優(yōu)選)大于20毫米。根據(jù)一種具體實(shí)施方式，該行程C還小于(或等于)60毫米，甚至小于或等于40毫米。

粗坯3、繼而由粗坯成型的容器2，通過粗坯3(相應(yīng)地容器2)的環(huán)箍11靠置在模具4的上表面10上，環(huán)箍界定粗坯3(相應(yīng)地容器2)的保持在模具4之外的頸部12。

粗坯3(然后是容器2)在環(huán)箍11之下具有主體13和底部14，主體13總體上沿軸向延伸，底部14起初為半球形(圖1)，然后一旦在模底8上成型(圖3)，就從主體13的下端部總體上沿徑向延伸。

其次，模制單元具有壓缸15，壓缸15控制模底8的位置，壓缸具有缸體16和活塞20，缸體16配有圓柱形的缸套17、下壁18和上壁19，下壁和上壁在缸套的每個(gè)端部封閉缸套，活塞20安裝成能在缸套中、在上下壁之間滑動(dòng)。

如圖2和3中所示，活塞20固連于桿21，桿21通過設(shè)于上壁中的互補(bǔ)開口密封地穿過上壁19。

模底8通過支座22在桿21上安裝于桿21的從缸體16凸伸的上端部。能以傳統(tǒng)方式、例如用螺釘固定將模底8固定在支座22上(支座22在桿21上的固定同樣如此)。

活塞20和桿21連成一體地能相對于缸體16在收起位置和伸出位置之間活動(dòng)，所述收起位置相應(yīng)于模底8的收起位置(圖2)，所述伸出位置相應(yīng)于模底8的伸出位置(圖3)。

再者，模制單元具有限定模底8的極限位置的兩個(gè)擋塊，即：

－行程終點(diǎn)下?lián)鯄K23，其限定模底8的收起位置，以及

－行程終點(diǎn)上擋塊24，其限定模底8的伸出位置。

擋塊23、24可布置成與模底8、或與活塞20直接接觸。

根據(jù)一種實(shí)施方式，下?lián)鯄K23面對模底8的下支承面25布置，以便在收起位置與該下支承面接觸。

因此，在所示的實(shí)施例中，下?lián)鯄K23形成于上壁19的外表面26一側(cè)。更確切的說，如圖2中所示，下?lián)鯄K23由環(huán)形圈的軸向端面形成，環(huán)形圈在上壁19上從其外表面26凸伸地形成。

如圖3中所示，模底8的下支承面25可由一個(gè)或多個(gè)附接的緩沖塊27形成，緩沖塊除了起擋塊作用之外，還可起減震作用以有助于模制單元1無噪音工作。

另外，至于上擋塊24，它可面對活塞20布置，以便在伸出位置與活塞接觸。

因此，在所示的實(shí)施例中，上擋塊24形成于上壁19的內(nèi)表面28一側(cè)。更確切的說，如圖3所示，上擋塊24由與上壁19相固連的環(huán)形墊塊形成。為了限制活塞20在接觸上擋塊24時(shí)的磨損，活塞20可承載墊片29，在伸出位置，墊片29貼靠在上擋塊24上。

如圖2和3中所示，活塞20將缸體16分成兩個(gè)流體室即：由活塞20和下壁18界定的下室30、及由活塞20和上壁19界定的上室31。

活塞20的移動(dòng)由流體控制回路控制，流體控制回路具有：

－供給導(dǎo)道32，其通過電動(dòng)閥連接于壓力流體源(空氣、水、油等)，且通到下室30中，以及

－回流導(dǎo)道33，其通過電動(dòng)閥連接于所述壓力流體源，且通到上室31中。

如圖2和3中清楚所示的，供給導(dǎo)道32部分地形成于下壁18中；至于回流導(dǎo)道33，它部分地而形成于下壁18、缸套17和上壁19中。如同在所示的實(shí)施例中那樣，可用附接并旋擰固定在下壁18上的連接件34將導(dǎo)道32、33連接于流體供應(yīng)管。

有利地，可通過部分地在模底8中形成的熱調(diào)節(jié)回路35中的載熱流體的循環(huán)來調(diào)節(jié)模底8的溫度。如圖2和3中所示，載熱流體的供給和排出導(dǎo)道36可形成于支座22、桿21和活塞20中。

為了利用粗坯3制造容器2，進(jìn)行如下操作。

模具4處于圖1和2中所示的模式，模底8處于低位，因此可將預(yù)先加熱至高于材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(在PET的情況下約為80℃)的溫度的粗坯3引入模具中。

繼而通過粗坯的頸部12將能沿軸向活動(dòng)的拉伸桿37引入到粗坯3中；一旦拉伸桿37到達(dá)粗坯3的底部14，就開始進(jìn)行預(yù)吹制，而將流體(尤其是空氣)以預(yù)吹制壓力P1(小于15巴，例如約為7巴至12巴)注入到粗坯3中。

拉伸速度和空氣流量使得：拉伸桿37在整個(gè)預(yù)吹制的期間都與粗坯3的底部14保持接觸。

當(dāng)拉伸桿37到達(dá)模底8而使成型中的容器的底部14貼靠于模底(圖3)時(shí)，模底8始終位于其低位。

預(yù)吹制壓力P1不足以使材料緊貼靠在模具4的壁5上，必須在成型中的容器2中注入高于預(yù)吹制壓力P1的吹制壓力P2(實(shí)際上，吹制壓力P2等于或大于15巴，例如約為20巴至30巴)。

于是粗坯3中的壓力急劇升高，直至該壓力等于吹制壓力P2。在將如此成型的容器2中的吹制壓力P2保持一段預(yù)定時(shí)間之后，再排出容器前將容器降壓。

稱為沖擊的模底8升高的工序在吹制工序之前啟動(dòng)，以使底部14的材料變形率增大，這種變形率增大有利于分子定向(因而有利于提高剛度)以及有利于在模底8的上表面9上的定型。

圖4中示出一些曲線，這些曲線分別表示隨標(biāo)注為t的時(shí)間而變化的軸向位置和壓力：

－在下側(cè)，以收起位置作為原點(diǎn)(Z＝0)，表示隨時(shí)間t變化的模底8的標(biāo)注為Z的軸向位置(或稱高度)；

－在上側(cè)，表示在成型過程中隨時(shí)間t變化的粗坯3(或容器2)中存在的標(biāo)注為P的壓力。

這些曲線在共同的時(shí)間軸上同步，水平虛線可確定所提到的預(yù)吹制壓力P1值和吹制壓力P2值的位置、以及確定模底8的極限位置(Z＝0，Z＝C)，豎直虛線則可使這些曲線在沖擊啟動(dòng)的標(biāo)注為t₀的時(shí)刻一致。

如已看到的，行程C大于20毫米。該大行程允許在預(yù)吹制工序時(shí)使材料展開超過模腔6的界限很多，如圖2中所示，因此可使底部14很好地成型，尤其是在底部14具有復(fù)雜形狀時(shí)。

圖5、6和7中示出三種容器底部14(剖面圖)，每個(gè)都不同地表示出上述復(fù)雜的概念。

圖5所示的底部14類似于圖3中在模具4內(nèi)部看到的底部，該底部因而(對于底部14直徑)具有大高度的中央銷柱形部38，其例如用于允許接納下層類似容器2的頸部而可疊置容器2。

圖6和7所示的底部14每個(gè)都具有從主體13的下端部凸起的底座39。圖6所示的底座39具有一些折皺形部；圖7所示的底座39窄小，對于底部14直徑具有大的軸向延伸部分。

試驗(yàn)表明，這些底部14用上述方法比用沖擊行程小于20毫米的普通方法更好地被成型。因此，該方法允許至少改善配有中央銷柱形部和/或具有大高度但窄小寬度的底座的底部成型。

此外，大行程C可使底部14的構(gòu)成材料獲得有利于提高底部14的最終結(jié)構(gòu)剛度的大拉伸率。

通過在吹制工序啟動(dòng)之前啟動(dòng)沖擊工序，而可限制材料夾擠在壁5與模底8之間的危險(xiǎn)。另外，開口7優(yōu)選地具有較大的軸向延伸部分D(大于或等于20毫米)，從而也有助于限制夾擠危險(xiǎn)。

當(dāng)沖擊進(jìn)行成使模底8在吹制結(jié)束之前到達(dá)其高位時(shí)，模底8的移動(dòng)速度在整個(gè)沖擊的期間基本上不變，這表明了表示模底8的位置Z的曲線的可變型廓(section variable)具有準(zhǔn)線性的特性。

另外，經(jīng)驗(yàn)表明，優(yōu)選模底8的大移動(dòng)行程C以60毫米為極限，建議以此為上限。