專利名稱：熱塑性材料容器的制造方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對由毛坯生產(chǎn)熱塑性材料容器的制造方法及設(shè)備所進(jìn)行的若干改進(jìn)，所述熱塑性材料容器、比如瓶子的底的中部呈內(nèi)凸的弓形，所述毛坯本身的底中部也呈內(nèi)凸的弓形，該制造方法至少包括至少加熱毛坯主體，以使熱塑性材料達(dá)到軟化溫度的加熱步驟；把毛坯放進(jìn)用來制造出成品容器的精加工模里的步驟；以及對毛坯進(jìn)行吹制的精加工步驟。所述精加工模尤其帶有一中部呈拱形的模底，其形狀與尺寸可使其插進(jìn)毛坯底的凹部。在所述精加工步驟，所述模底的拱形中部插進(jìn)毛坯底凹陷的中部。
現(xiàn)在已知道一些從毛坯生產(chǎn)出容器的制造方法與生產(chǎn)設(shè)備。采用所述制造方法與生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出的容器在使用中適合于承受住比較大的熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力而不發(fā)生明顯的變形。在這樣的制造方法中，通過模吹或吹拔而將至少達(dá)到材料軟化溫度的熱塑性材料預(yù)型坯鑄造成一尺寸大于要生產(chǎn)的成品容器的尺寸的過渡容器；然后把該過渡容器進(jìn)行熱處理，以得到一熱的主體收縮的毛坯，最后再對該毛坯造型，以制成成品容器。
這樣的制造方法與生產(chǎn)設(shè)備例如可見于申請人的歐洲專利EP442836。
與以前的制造方法相比，該制造方法很有優(yōu)勢，使人滿意，但事實(shí)證明，在熱填充過程中，所生產(chǎn)出的容器底容易發(fā)生變形，從而使容器不穩(wěn)定。于是，本申請人就研究容器底部的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，有著內(nèi)凸弓形底的容器，換而言之，即有著“香檳酒瓶底”(因?yàn)槿萜鞯椎男螤盍钊讼肫鹣銠壘破康钠康?的容器，非常結(jié)實(shí)，效果令人滿意。
那時，本申請人已設(shè)想出各種各樣的制造方法與生產(chǎn)設(shè)備，以使成品容器具有這種類型的底。事實(shí)表明，使用時具有最佳機(jī)械性能或熱性能的容器是由至少具有成品容器底部的內(nèi)凸的弓形中部的一個雛形的毛坯實(shí)現(xiàn)的。甚至在一些應(yīng)用里還顯示，毛坯底的形狀與尺寸必須和要獲得的成品容器的底的形狀和尺寸相符。
因此，在申請人提交的法國專利申請9501507中，提出了一種由底部形狀與尺寸與成品容器的形狀和尺寸相符的毛坯，生產(chǎn)出具有獨(dú)特的香檳酒瓶底的容器的制造方法與生產(chǎn)設(shè)備。
然而，與分別在不同的模子里制成的過渡容器和成品容器相反，毛坯是在外部空氣中對過渡容器猛烈加熱，以使熱塑性材料在預(yù)型坯轉(zhuǎn)變成過渡容器時產(chǎn)生的應(yīng)力消除后形成的。結(jié)果是，毛坯就象一主體略微變形或膨脹的容器，但其底部區(qū)域的形狀與尺寸仍取決于所實(shí)施的制造方法，即，或者是成品容器底的形狀與尺寸，或是成品容器底的中部的一個雛形。
但是，鑒于毛坯主體形狀的相對不定性，比較經(jīng)常發(fā)生的情況是，當(dāng)把毛坯放進(jìn)精加工模里時，底部區(qū)域的對稱軸會偏離并/或相對于精加工模的軸線傾斜。事實(shí)上，把毛坯放入精加工模里是借助于(容器口)頸部以技術(shù)上已知的方式實(shí)現(xiàn)的，所述頸部是在把預(yù)型坯轉(zhuǎn)變成容器的各步驟里，唯一不會發(fā)生任何變形的一部分。
由此導(dǎo)致，當(dāng)毛坯底與模底的拱形中部接觸時，毛坯底未準(zhǔn)確對準(zhǔn)中心，這種情況有時導(dǎo)致在精加工時，毛坯底固定在模底拱形中部上偏移和/或偏離軸線的位置，使得成品容器的形狀無法令人滿意。
因此，本發(fā)明的目的在于，提出可把毛坯的弓形中部準(zhǔn)確定位于模底拱形部分的一種制造方法和一種生產(chǎn)設(shè)備，以此來克服所述缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的通過實(shí)施說明書前序部分提出的制造方法而得以達(dá)到，所述方法的特征在于，為在毛坯底與模底拱形中部接觸時，便于毛坯底相對于模底拱形中部的定位，在毛坯放進(jìn)模子之后，所述部分彼此準(zhǔn)確定位之前，使模底的拱形部分和毛坯中部進(jìn)行相對的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
事實(shí)上，毛坯底與模底之間的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動有利于材料在模子中部的滑移，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。
根據(jù)另一特征，最好通過至少模底拱形中部的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動?；蛘撸M管這實(shí)現(xiàn)起來更困難，相對運(yùn)動可通過使毛坯相對于模子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。
本發(fā)明的目的還在于實(shí)現(xiàn)該制造方法的一種設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括若干用以使毛坯和模底產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)的裝置。
在一最佳實(shí)施例中，用以在毛坯和模底中部之間產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)的裝置由帶動所述中部的一旋轉(zhuǎn)式氣動機(jī)構(gòu)成。該解決辦法特別適合，因?yàn)槿萜魃a(chǎn)設(shè)備包括若干以吹制容器和移動該設(shè)備的各部件為目的的受壓流體分配裝置。尤其是，模底一般可沿根據(jù)模子軸線確定的方向移動，這至少可方便毛坯的安裝，并方便容器的脫模；在其它情況下，在精加工步驟，模底沿同一軸移動，如同申請人在法國專利申請9501507中所描述的那樣，以補(bǔ)償一般出現(xiàn)在精加工吹制開始時的輕微的收縮，使得模底可和毛坯底相接觸。模底的移動通過若干氣動裝置而得以實(shí)現(xiàn)，因此，比較容易有選擇地分流部分用于移動模底的流體以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)式氣動機(jī)。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下文參照附圖所作的說明中更加清晰地體現(xiàn)出來，附圖中-

圖1與圖2各自簡略地示出從一預(yù)型坯變成過渡容器，再把該過渡容器作熱處理以形成一毛坯，最后再吹制成成品容器的一種容器制造方法的可能的各步驟。
-圖3A至3C與4A至4C簡略地示出實(shí)施本發(fā)明制造方法的設(shè)備的兩種方案。
圖1與圖2示出了已知的通過在精加工步驟吹制毛坯而制造出凹底容器的若干步驟。
最初預(yù)型坯1經(jīng)過相應(yīng)的熱處理，以軟化構(gòu)成它的熱塑性材料后，放進(jìn)第一模子(圖中未示出)里，被吹制或先拉伸后吹制，以得到一過渡容器2，該過渡容器底部有一向容器2內(nèi)突起的凹部3。
然后對過渡容器2進(jìn)行消除在吹制(或拉伸吹制)時產(chǎn)生的應(yīng)力的熱處理，使過渡容器橫向、縱向收縮，以形成熱的主體收縮的毛坯4。
前述各步驟，比如是在本說明書開始部分提到的歐洲專利EP0442836中所指出的一般條件下進(jìn)行的。但屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的所有常識的其它解決辦法也可以被采用和/或組合使用和/或改進(jìn)，以達(dá)到所尋求的效果。
然后使毛坯4經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪允顾稍谝痪庸つ＠锉患庸?，以生產(chǎn)出成品容器5。
以技術(shù)上已知的方式，最好，成品容器的頸部6在形狀和尺寸上和預(yù)型坯的頸部相符。在各變形步驟，它的尺寸不發(fā)生變化。
最后，提請注意的是，可對毛坯4和毛坯頸部6施加特殊的熱處理，以與用傳統(tǒng)吹制法獲得的成品容器相比，明顯增加成品容器5的結(jié)晶率。
因此，本發(fā)明尤其適合于生產(chǎn)在使用中能承受劇烈的熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力的容器。
圖1與圖2的不同之處在于，在圖1所示的情況中，毛坯4的底和成品容器5的底明顯不同，而在圖2所示的情況中，毛坯底和成品容器的底完全相符。事實(shí)上，各步驟由圖2示出的制造方法是已在法國專利申請9501507中公開的技術(shù)，其中，該技術(shù)在于實(shí)現(xiàn)帶有在以下形成毛坯4與精加工吹制步驟里不再發(fā)生變形的底部區(qū)域7的過渡容器。
相反，同樣已知的是，圖1所示出的制造方法意味著，對毛坯進(jìn)行的熱處理，可使底在最后吹制時發(fā)生變化，以使其形成最終形狀。
如前所述，在消除應(yīng)力以把過渡容器2轉(zhuǎn)變成毛坯4的步驟中得到的毛坯4，其底凹部3的對稱軸8經(jīng)常軸向偏離并/或者相對于頸部對稱軸9傾斜，所述對稱軸9即為整個成品容器5的對稱軸。
然而，如前所述，在精加工步驟所使用的模底部有一可進(jìn)入毛坯底凹部里的拱形部分，以使該凹部避免不受控制的變形。為此，模底可沿軸向活動，并在精加工步驟接觸到毛坯底。根據(jù)精加工步驟的復(fù)雜性，模底可在合模時立即接觸到毛坯，或者，如申請人在公開號為2714631的法國專利申請中所描述的，模底可在精加工吹制時接觸到毛坯底。
如果，如圖1與圖2所示，毛坯4底的軸線8與穿過頸部的軸線9彼此岔開，有時，拱形部分就不會恰好嵌進(jìn)凹部3里，這樣制造出的瓶的形狀就不規(guī)則了。
根據(jù)本發(fā)明，如圖3A至3C與4A至4C所示，在毛坯4與模底11的拱形中部10之間產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)。
第一種方案，圖中沒有示出，而且比較難以實(shí)現(xiàn)，即，使毛坯相對于模子旋轉(zhuǎn)。該解決辦法只有如果在一合模，模底就接觸到毛坯底時，才可考慮。實(shí)際上，合模后，精加工吹制一開始，則毛坯肩部和毛坯主體就膨脹起來，從而接觸到型腔壁，從那時起，如果使用的是使毛坯旋轉(zhuǎn)的方案，則必須在毛坯肩部或毛坯主體的一部分接觸到型腔壁前，立即使旋轉(zhuǎn)停止，否則，成品容器的質(zhì)量不會高。
此外，其它技術(shù)上的約束使得最好采用圖3A至3C與圖4A至4C所示的方案，該方案中，模底11的拱形中部10可以旋轉(zhuǎn)。
在圖3A至3C與圖4A至4C所示的實(shí)施例里，模底11可沿精加工模軸線軸向活動，分為至少兩部分可繞與模子的軸和要獲得的容器的軸重合在一起的底部軸線12旋轉(zhuǎn)的拱形中部10，及支撐旋轉(zhuǎn)中部10的周圍部分13。
最好，周圍部分僅靠軸向平移運(yùn)動被推動。
在圖3A至3C中，拱形中部10靠一固定在構(gòu)成模底11的周圍部分的滑塊上的動力裝置，如一電動機(jī)，被帶動旋轉(zhuǎn)。此外，技術(shù)上已知，模子，除去模底11外，還包括確定成品容器5的容器體與肩部的形狀和尺寸的兩個合模15a、15b。
圖4A至4C示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的設(shè)備的一最佳實(shí)施例。為帶動拱形中部10旋轉(zhuǎn)，該實(shí)施例使用了一氣動機(jī)16。這樣的氣動機(jī)的結(jié)構(gòu)在各種應(yīng)用中已眾所周知，所以將不再在圖中詳細(xì)標(biāo)示。這種氣動機(jī)包括一被受壓流體如空氣驅(qū)動的驅(qū)動用渦輪，渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過齒輪或類似裝置傳送給中部10，所述齒輪或類似裝置的實(shí)現(xiàn)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是輕而易舉的。
最好，用來驅(qū)動氣動機(jī)16旋轉(zhuǎn)的受壓流體是，例如，用來驅(qū)動柱塞17的壓縮空氣，所述柱塞與模底11連在一起，以使所述模底縱向移動，從而接觸到毛坯4的底部。
事實(shí)上，模底11與柱塞17以已知的技術(shù)手段連成一體，該柱塞以活動的方式與基座19里的室18相協(xié)同。所述基座19本身可沿型腔的縱向軸線在一高位與一低位之間活動。在所述高位，基座19被兩合模15a、15b的下部緊緊夾住，從而形成型腔。在低位時，可使容器脫模。
當(dāng)基座處于圖4A至4C所示的高位時，可借助于在容器吹制裝置里循環(huán)的受壓流體如壓縮空氣使柱塞17移動。
如此由柱塞和室構(gòu)成的舉升機(jī)構(gòu)具有雙重作用。兩通道20、21穿過基座通到柱塞17的室18的相應(yīng)兩壁。
第一通道20可使模底11與毛坯底相接觸；第二通道21可使模底與毛坯底分離開并下降。
為在流體作用下驅(qū)動氣動機(jī)16，以在精加工過程中使模底11與毛坯4的底相接觸，模底11被一通道22穿透，該通道一端通往渦輪，另一端與室18連通通道20的那側(cè)相連，從所述通道20可輸入流體以使舉升機(jī)構(gòu)17沿使模底靠近毛坯底的方向移動。
這樣，當(dāng)舉升機(jī)構(gòu)被啟動以使模底靠近毛坯底時，氣動機(jī)就自動運(yùn)轉(zhuǎn)起來。
為使模底縱向移動，圖3A至3C所示的改型可采用與圖4A至4C所示的改型相似的結(jié)構(gòu)，只是不一定要裝通道22，因?yàn)閯恿ρb置不是氣動的，而是電的。
此外，圖3A至3C還示出了這種情況模底11不是一合模就靠近毛坯4的底，而是在精加工吹制過程中逐漸靠近后者。
事實(shí)上，有時在精加工步驟中-這在已提及的法國專利申請2714631中已描述和說明過-會發(fā)生這樣的意外情況由于毛坯肩部和毛坯主體膨脹，接觸到型腔夾壁15a、15b，通過彈性拖曳使底部上升，從而使毛坯高度減小。
為避免壁被過度拉伸，可提高模底。
這樣，圖3A示出了精加工模剛剛合上后的步驟毛坯4長度最大，模底處于低位。
圖3B夸張地示出了開始吹制后的毛坯4的形狀。
毛坯收縮，其底上升；模底11帶著旋轉(zhuǎn)中的拱形中部上升。
圖3C示出了成品容器與在該步驟結(jié)束時模底所處的位置。
圖4A至4C示出了剛剛合模后使模底11與毛坯4的底接觸的情況。
圖4A中，模底11還沒有開始上升，但其中部10正在旋轉(zhuǎn)。為此，受壓流體Ps被注進(jìn)通道20里。然后模底11開始上升，來到圖4B所示的位置。
另外，圖4A至4C示出了毛坯底部形狀并不完全符合成品容器5的底部形狀的情況，圖4B示出了所述成品容器，除其底部還沒有完全定型外，其形狀已基本確定。最后，圖4C示出了成品容器5及容器5和模子各部分(壁15a、15b和底11)所處的相對位置。
模底拱形中部10的旋轉(zhuǎn)可使底部準(zhǔn)確定位，從而制成令人滿意的最終容器5。
當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于在此作了詳細(xì)描述的實(shí)施例，而包括其所有變型。
權(quán)利要求
1．由毛坯制造熱塑性材料容器(5)例如瓶子的方法，所述容器底中部(3)呈內(nèi)凸的弓形(香檳酒瓶底)，所述毛坯(4)本身的底中部(3)也呈內(nèi)凸的弓形，該方法至少包括至少加熱毛坯主體，以使熱塑性材料達(dá)到軟化溫度的加熱步驟；把毛坯放進(jìn)用來制造出成品容器的精加工模(11；15a,15b)里的步驟，所述精加工模尤其帶有一中部(10)呈拱形的模底(11)，其形狀與尺寸可使其插進(jìn)毛坯底凹部；及吹制毛坯的精加工步驟，在此步驟，模底的拱形中部(10)插進(jìn)毛坯底中部(3)的凹部里，其特征在于，為在毛坯底與模底拱形中部接觸時，便于毛坯底相對于模底拱形中部的定位，在毛坯放進(jìn)模子后，所述部分彼此準(zhǔn)確定位之前，使至少模底的拱形部分和毛坯中部產(chǎn)生相對的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，毛坯底凹部(3)的形狀與尺寸和成品容器的底的形狀和尺寸相符，所述底在精加工步驟不發(fā)生變化。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在毛坯加熱步驟，毛坯底的溫度沒有達(dá)到材料軟化的溫度。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，毛坯(4)的底是成品容器底的一個雛形；其特征還在于，在加熱步驟加熱毛坯底，以使材料達(dá)到其軟化的溫度，并且毛坯底在精加工步驟被改變，以得到成品容器的底。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，模底的拱形中部(10)的形狀與尺寸分別和成品容器底部凹處(3)的形狀和尺寸大致相符。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在精加工步驟，模底(11)在模子里沿軸向移動，以實(shí)現(xiàn)相對于毛坯底的定位，在此移動過程中，使模底中部和毛坯底中部產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在精加工步驟，在吹制過程中，毛坯的長度發(fā)生明顯的變化，在此過程中，模底靠近毛坯底以與之接觸，同時，在該變化過程中，是模底中部與毛坯中部產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)。
8．根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，相對旋轉(zhuǎn)是通過使毛坯(4)在模子里轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的。
9．根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，相對旋轉(zhuǎn)是通過使模底的拱形中部(10)相對于模子其它部分轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的。
10．實(shí)施權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述方法的設(shè)備，其特征在于，它包括用以在模底的拱形中部和毛坯底之間產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)的若干裝置(14；16)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述裝置使毛坯在模子里旋轉(zhuǎn)。
12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述裝置(14；16)使模底的拱形中部(10)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，使模底的拱形中部(10)旋轉(zhuǎn)的裝置由與其連接的一動力裝置(14；16)構(gòu)成。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，動力裝置為一電動機(jī)(14)。
15．根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，動力裝置為由所述設(shè)備內(nèi)流通的流體(Ps)驅(qū)動的氣動機(jī)(16)。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，流體是在最后吹制步驟用來吹制容器的流體，其特征還在于，它包括若干裝置，例如分流通道(22)，以使一部分用于吹制容器的流體流向動力裝置。
17．根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，在合模和/或精加工拉伸時，在氣動裝置作用下，模底可沿軸向移動，并且，動力裝置由用于移動模底的流體的一部分來驅(qū)動。
全文摘要
為了在底(11)的拱形中部(10)大致與所要獲得的容器底凹部(3)對應(yīng)的精加工模(15a,15b,11)里吹制至少具有底凹部(3)的一個毛坯(4)而制造底中部(3)呈內(nèi)凸弓形的容器(5)，例如瓶子,本發(fā)明提出,在所述中部(10)進(jìn)入毛坯底的凹部時,使中部(10)與毛坯(4)相對旋轉(zhuǎn)。
文檔編號B29C49/42GK1212650SQ9719283
公開日1999年3月31日 申請日期1997年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月5日
發(fā)明者帕斯卡爾·維萊爾 申請人:賽德爾公司