CN105189085A - 用于制造稳固性增强的容器的具有偏置分型面的模型 - Google Patents

Abstract

模型(11)，其用于制造具有主体(4)和底部(6)的容器(2)，所述底部具有：环形周边底座(8)，其限定放置平面(9)；拱穹(10)，其从环形周边底座(8)凹进地延伸向容器(2)的内部，该模型(11)具有：壁(12)，其具有内表面(13)，所述内表面构成容器(2)的主体(4)的型腔并开有孔口，壁(12)具有构成放置面(9)的型腔的凸缘(23)；模底(14)，其相对于壁(12)活动地安装，模底(14)具有上表面(15)以及裙部(19)，所述上表面构成拱穹(10)的型腔，所述裙部具有严格地小于放置面(9)的内径向延伸部分的外径向延伸部分。

Description

用于制造稳固性增强的容器的具有偏置分型面的模型

技术领域

本发明涉及容器的制造，容器例如瓶或壶，容器从热塑性材料制成的坯件通过成型和更确切地说通过吹制或吹制拉制获得。

背景技术

为了按照吹制技术制造容器，首先使坯件加热到比坯件的构成材料的玻璃化转变温度高的温度(所述坯件是预型件或从预型件经过第一次吹制操作的中间容器)。接着，将坯件引入到一个模型中，然后，通过注入高压(一般高于26巴)流体(例如空气)，进行坯件的吹制。

吹制拉制技术除了吹制之外，还在于通过滑杆拉伸坯件，以便最小化容器的偏心率和尽可能使材料分布均匀。

容器具有侧壁(也称为主体)、从主体的上端部延伸的颈部、以及从与颈部相对的主体的下端部延伸的底部。容器底部限定一底座，底座一般位于与主体的接合处，容器可通过所述底座放置在平面(例如桌)上。

模型具有壁，壁限定型腔，型腔用于将型腔的形状赋予容器的主体。该型腔在下端部由模底封闭，所述模底用于将模底的形状赋予容器的底部。

迄今，容器生产厂家的主要目标之一是减少所用材料量，这表现为减轻容器重量。作为这种减轻容器重量的补偿，人们试图通过或者与制造方法有关或者与设计有关的制造物来增大容器的刚性，因为与唯一双向(相对于容器的中央纵向轴线的轴向与径向分子方向)有关的结构刚性显得不够。甚至有时会有一些技术手册(尤其是对于热灌装或耐热灌装的应用来说)主张同时能减轻容器的重量和增大结构刚性。

在耐热应用中，容器的结构刚性可通过材料的热定形通过热方法增强，其在于使容器与模型的致热壁保持接触，这提高材料的结晶率。

这特别涉及容器底部，其结构刚性还可以，通过配有构成容器主体型腔的固定壁的模型和构成容器底部型腔的模底，通过材料局部增大拉伸通过机械方法增强(或控制)，该模底相对于壁活动安装。容器首先在模底的低位被吹制超过其最终形状，然后，模底向对应容器最终形状的高位移动。

该技术，称为“拳击推(boxage)”技术，其在法国专利申请FR2938464(SIDEL)或其美国等同专利申请US2012/031916中已有说明，可提高容器底部尤其是底座处的机械性能。

在这种模型中，在壁与安装在导向作动筒上的模底之间布置空隙，以便在这两个部件之间保持工作间隙，工作间隙具有双重作用：一方面，可使模底相对于壁移动而不卡住；另一方面，形成卸压口，可在吹制过程中排出模型与容器之间的空气。

该技术令人满意，但仍可完善。

实际上，模型与模底之间的工作间隙不能小于作动筒的导向精确度，对于约一至数十毫米(尤其是20至30毫米)的行程，工作间隙约为十分之几毫米。

换句话说，该工作间隙与成品容器的材料厚度是同一数量级。因此，当模底处于低位时，材料在吹制时趋于在空隙中流动。当模底向其高位移动时，如此夹紧的材料形成薄材料凸缘，薄材料凸缘存留在成品容器上。该凸缘在容器底座上形成凸起，不利于所述底座的稳固。

这个缺陷在扁平容器例如长颈瓶上特别显著，即具有扁平形剖面、通常呈椭圆形或矩形的容器，其尤其用于一般具有高粘度的化妆品(因此，对这种容器主体的压力有助于其内装物排出)、家用维护保养制品、或者一些运动饮料或含有酒精的饮料(因此，扁平截面具有良好的手握性)。实际上，由于增加在与容器的小宽度平行的轴向平面上倾翻的危险性的容器扁度，这些容器的固有不稳定性由于其底座上存在凸缘而更为严重。

第一种解决方案可在于容器去飞边，以便通过切割或研磨除去凸缘。但是，鉴于生产进度(每小时每台吹制机数万个容器)这种解决方案在工业规模上不现实。

第二种解决方案可在于使作动筒增加一个高精度导向装置(例如滚珠式)，以减小模底与模型壁之间的工作间隙。但是，这种解决方案具有实际困难，因为导向装置的体积需要改变模型结构的深度，而且模型周围也要考虑，尤其考虑在模型壁中调节温度(加热和/或冷却)的流体流通所需的管路和支路的存在。

第三种解决方案可在于提早控制模底升高，以便使材料没有时间嵌入到模型壁与模底之间。但是，在这些情况下，用于容器底部的材料拉伸不足，底座呈现不好的形状，这减小拳击推的好处。

另外，模底与模型壁之间的工作间隙的减小自然妨碍模型中空气的排出，有发生容器畸形的危险(在相等的周期时间)，或周期时间增加的危险(在相等的容器质量下)。

发明内容

本发明的目的是提出一种容器制造技术，所述容器具有正确成形的底座，同时具有良好的刚性和良好的稳固性。

为此，首先，本发明提出一种模型，其用于从坯件制造容器，所述容器具有主体和在主体的延伸部分中位于主体的下端部的底部，所述底部具有：

－环形周边底座，其放置平面，所述放置平面从主体的下端部基本上垂直于主体地延伸，所述放置平面在内部由内边缘界定；

－拱穹，其从底座凹进地延伸向容器的内部，

该模型具有：

－壁，其具有内表面，所述内表面构成容器的主体的型腔和限定空腔，该壁在下端部被钻有孔口，壁具有构成放置平面的型腔的凸缘，凸缘在内表面的延展部分中基本上与内表面垂直地进行延伸；

－模底，其具有上表面以及裙部，所述上表面构成至少拱穹的型腔，所述裙部相对着孔口从上表面轴向地延伸，模底相对于壁活动地安装在出离位置与进入位置之间，在出离位置，上表面朝空腔的外部离开孔口，在进入位置，上表面封闭空腔，裙部具有严格地小于在内边缘上测得的放置面的内径向延伸部分的外径向延伸部分。

这些布置可在容器上形成一个凹进的梯级，梯级中局部存在可能的飞边，飞边由模型的壁与模底之间的分型面间的材料蠕流产生。这样，如果存在这种飞边，那么，飞边不超过放置平面，不会影响容器的稳固性。

单独或组合地，可具有以下各种不同的特征：

－凸缘向内终止于环形凸棱，环形凸棱处于孔口的边缘和向空腔的内部凸起地形，该凸棱构成容器底座中凹进形成的梯级的型腔；

－模底的上表面在其与裙部的接合处具有外边缘，外边缘在模底的进入位置正对着环形凸棱的上端面延伸；

－凸棱的径向测得的厚度小于或等于凸缘宽度的一半；

－凸棱的径向测得的厚度小于或等于凸缘宽度的三分之一；

－凸棱的径向测得的厚度小于或等于凸缘宽度的五分之一；

－凸棱的厚度小于或等于1毫米左右；

－凸棱的厚度约为0.5毫米；

－凸棱的轴向测得的高度小于或等于1毫米；

－凸棱的高度约为0.5毫米。

其次，本发明提出从坯件制造容器的方法，该方法具有以下工序：

－将坯件引入例如上述的模型中，模底处于出离位置，

－在坯件中注入压力气体，吹制容器，

－在吹制过程中，向模底进入位置移动模底。

附图说明

根据下面参照附图对一实施方式进行的说明，本发明的其它目的和优越性将得到更好的显现，附图如下：

－图1是用于制造如图1所示容器的模型的剖视图，模型具有壁和活动模底，所示所述活动模底处于低位；

－图2是容器的从下面的透视图；

－图3是图1所示模型按照插图II的细部视图；

－图4是类似于图3的细部视图，其中示出模底处于高位，容器成形；

－图5是图1所示容器的底部的局部剖视图，带有插图，以底座与拱穹之间的接合处为中心的放大细部视图。

具体实施方式

图1、3和4上局部地示出从塑料(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的坯件3——这里是预型件——通过吹制拉制形成容器2的成型单元1。

待成形的容器2具有沿主轴线X延伸的主体4、在主体的上端部延长主体4的颈部5、以及与颈部5相对的在主体的下端部封闭主体4的底部6。容器的底部6具有环形周边底座8，环形周边底座限定放置平面9，放置平面与容器2的轴线X基本上垂直，容器2通过放置平面9放置在平的表面例如桌上。底部6具有中央拱穹10，中央拱穹将底座8朝容器2的轴线X延展，并且向其容器内部凸起地延伸。

在所示的实施例中，容器是“扁瓶”式容器，其主体4在截面上具有扁平形状，这里基本上为椭圆形。该形状延伸至底部6，底部的轮廓与主体4的轮廓在截面上基本上相同。这类型容器尤其用于专门用途，例如化妆品、家用维护保养制品、或者运动饮料或含有酒精的饮料，为此，容器2便于手握是有利的。

成型单元1具有模型11以及吹制装置(未示出)，所述吹制装置尤其包括喷嘴、压力气体源和电动阀，通常，所述电动阀例如安装在置于喷嘴之上的模块件中。单元1具有拉伸棒，拉伸棒在喷嘴中滑动。

模型11例如是票夹式，具有围绕铰链铰接的两个半模11A、11B，这两个半模打开，以便在成型周期开始时可以引入预热的坯件3，和在周期结束时退出成形的容器2。

如图所示，模型11具有侧壁12和模底14，所述侧壁12限定内表面13，内表面13构成容器2的主体4的型腔，所述模底14具有表面15，表面15构成底部6的一部分的型腔。

内表面13限定空腔16，坯件3引入空腔16中并在空腔16中进行成型。内表面13围绕与待成形容器2的轴线X重合的中央轴线延伸。

在所示的实施例中，容器2不是旋转对称的，而是扁形的，内表面13的情况相同，内表面13的横剖面(垂直于轴线X)具有椭圆形形状。

侧壁12在下端部开有孔口17，孔口17由孔18轴向地延长。

模底14在出离位置(图1和3)与进入位置(图4)之间相对于壁12轴向可移动地安装，在出离位置，上表面15朝空腔16外部离开孔口17，在进入位置，上表面15通过封闭孔口17关闭空腔16，以完成容器2的型腔。

模底14的活动性旨在可在成型过程中，加大容器2的底部6的局部拉伸，在称为拳击推的工序的过程中，起初处于出离位置的模底14向其进入位置移动。为此，模底14例如安装在气动或液压的作动筒(未示出)上。

在作为说明性实施例给出的附图所示的构形中，其中，容器2定向成颈部5在上面，模底14的出离位置相应于低位，模底14的进入位置相应于高位。

如图1、3和4所示，模底14配有裙部19，裙部19的截面与孔18的截面(这里呈椭圆形)互补，裙部19从上表面15的外边缘20轴向地延伸。该裙部19被容置在孔18中，具有十分之几毫米的间隙21，用以允许模底14从其低位滑动到其高位，反之亦然。该间隙21，用模制的常用术语称为“分型面”，不是平面的且具有一定的厚度。

分型面21的厚度与容器2的构成材料的最终厚度为相同数量级。因此，存在的危险是，在成型时，由于材料在分型面21中蠕流而形成材料凸缘，以致飞边22(用虚线示于图5的细部圆圈中)形成于容器2的底部6上。

但是，模型11设计成这种可能存在的飞边22无损于容器2的稳固性，当容器2如同在所示的实施例中是扁瓶时，尤为如此。更确切地说，模型11设计成可能存在飞边22不在放置面9上凸起，而是向容器2内偏离放置面9。

如附图所示，特别是图4详细示出成型结束时容器2的底部6的一部分，底部6贴靠在模型11上，放置面9的型腔完全地形成在壁12中，更确切地说，由壁12的凸缘23形成，所述凸缘23延伸在内表面13的延展部分中，基本上垂直于内表面13的延展部分。

此外，裙部19具有外径向延伸部分A，其严格地小于在朝内界定放置面9的内边缘24上测得的放置面9的内径向延伸部分B。

这样，分型面21不是正对着放置面9，而是向轴线X、因而向拱穹10错开。

根据未示出的一实施方式，分型面21(和因而可能存在的飞边22)正对着拱穹10，例如正对着拱穹10的周边区段25，拱穹10呈具有小顶角(小于或等于10°)的截锥形。但是，在这种情况下，轴向延伸的飞边22可使拱穹的周边区段25局部变形，和因此，有损于拱穹10的作用，拱穹10的作用在于提供机械强度，抗容器2的内装物施加的静水压力。

根据附图所示的一优选实施方式，特别是如图5所示，容器2专门设计用于既避免可能存在的飞边22从放置面9凸起，也避免该飞边22影响底部6、特别是拱穹10的机械作用。

为此，在放置面9与拱穹10之间的接合处，底座8配有向容器2内部凹进形成的梯级26。该梯级26具有外部部分27和内部部分28，所述外部部分27基本上垂直于放置面9轴向地延伸，所述内部部分28沿轴线X的方向从外部部分27的上边缘向内部横向(或径向)地延伸至拱穹10的周边区段25的下边缘。

梯级26的型腔形成在壁12中，更确切地说，在围绕孔口17的凸缘23上。

为此，如图3和4上可见的，凸缘23向内终止于构成梯级26的型腔的环形凸棱29，环形凸棱29围绕孔口17的边缘，向空腔16内部凸起地轴向延伸。该凸棱29在内部界定凸缘23，该凸棱29在此具有基本上呈方形的与梯级26互补的外形，且具有上端面30，上端面30构成梯级26的内部部分28的型腔，梯级26的内部部分28在垂直于轴线X的平面上延伸。在模底14的高位，上表面15的外边缘20正对着上端面30延伸，以便正确完成容器2的底部6的型腔。

如图4所示，模型11的尺寸确定成，分型面21正对着梯级26的内部部分28延伸。这样，可能存在的飞边22从内部部分28向容器2外部轴向凸起地形成，如图5的细部插图上所示。由于相对于放置面9同时在径向和轴向上向容器2内部偏离，飞边22绝不影响容器2的稳固性。同样，如此进入梯级26中的飞边22对于使用者不大感觉得到，看不到，也摸不到。

优选地，梯级26的外部部分27的轴向测得的高度小于拱穹10的高度。相应地，凸棱29的高度小于拱穹10的上表面15的高度。根据一优选实施方式，梯级26的高度(即凸棱29的高度，或者外部部分27的高度)小于或等于1毫米左右，例如约为0.5毫米。

同样，优选地，梯级26的内部部分28的径向测得的宽度小于放置面9(或底座8)的径向测得的宽度。相应地，凸棱29的厚度小于凸缘23的宽度。根据一优选实施方式，梯级26的宽度(即内部部分28的宽度)小于或等于放置面9的宽度的一半左右。与在分型面21附近的梯级26的厚度相等的凸棱29的厚度也小于或等于凸缘23的宽度的一半左右。在某些情况下，这种比例更小，尤其是在中等容量或大容量容器的情况下，这种比例可小于1/3，甚至小于1/5。根据一优选实施方式，梯级26的宽度(即凸棱29的厚度的宽度)小于或等于1毫米左右，例如约为0.5毫米。

这些尺寸可形成一条既足够宽又足够深的梯级26用于接纳飞边22，同时避免飞边超出放置面9，以及足够小用于不影响容器2的吹成型(即材料正确地贴合模型11的形状的能力)，同时使用者比较难以觉察。

首先使得，由于分型面21向轴线X偏移，容器2具有良好的稳固性，因为在放置面9上不存在飞边。假设存在飞边22，那么，飞边22将处于梯级26中，因此，同时在轴向和径向上向容器2内部偏离放置面9。

第二使得，由于存在梯级26，底部6，特别是拱穹10，具有良好的稳固性，底部6的型腔完全由模底6的上表面15形成，底部6的材料的分布因而不受分型面21中可能存在的蠕流的影响。

第三使得，由于梯级26(和因而凸棱29)的尺寸小，容器2的吹成型良好，容器2的吹成型不受分型面21偏移的影响。

从坯件3制造容器2，可如下实施。

首先将预热的坯件3引入到打开的模型11中。模底14于是处于低位。模型11合模，然后，拉伸棒朝模底14的方向移动，直至如此被拉伸的预型件3的材料贴靠模底14，期间，具有预吹制压力(约为5至7巴)的流体(通常是空气)被注入到预型件3中。

当拉伸棒到达模底14使材料贴靠模底14时，模底14依然处于其低位。预吹制压力不足以使材料紧贴在模型11的壁12上；为此，必须在正在成形的容器2中注入具有吹制压力的流体(通常是空气)，所述吹制压力高于预吹制压力(实际上，吹制压力约为20至30巴)。

模底14的升高优选地在吹制工序期间启动，以给予底部6的材料进一步拉伸，有利于分子定向以及在模底14的上表面15上和在凸缘23，包括凸棱29，上形成材料的型腔。

在模底14升高时，一定量(较少)的材料夹在分型面21中。如同我们所见，此形成飞边22的材料局部地留在梯级的内部部分28上以及在成品容器2上，不超出放置面9。

接着，抽出在模底14升高期间保持接触模底14(经由容器2的底部6的材料)的拉伸棒，容器2的内部与自由空气连通，容器2被退出，再重复进行制造下一个容器的周期。

Claims (10)

1.模型(11)，其用于从坯件(3)制造容器(2)，所述容器具有主体(4)和在主体(4)的延伸部分中位于主体(4)的下端部的底部(6)，所述底部(6)具有：

－环形周边底座(8)，其限定放置平面(9)，所述放置平面从主体(4)的下端部基本上垂直于主体(4)地延伸，所述放置平面(9)在内部由内边缘(24)界定；

－拱穹(10)，其从环形周边底座(8)凹进地延伸向容器(2)的内部，

该模型(11)具有：

－壁(12)，其具有内表面(13)，所述内表面构成容器(2)的主体(4)的型腔和限定空腔(16)，该壁(12)在下端部被钻有孔口(17)；

－模底(14)，其具有上表面(15)以及裙部(19)，所述上表面构成至少拱穹(10)的型腔，所述裙部相对着孔口(17)从上表面(15)轴向地延伸，模底(14)相对于壁(12)活动地安装在出离位置与进入位置之间，在出离位置，上表面(15)朝空腔(16)的外部离开孔口(17)，在进入位置，上表面(15)封闭空腔(16)；

－壁(12)具有凸缘(23)，所述凸缘构成放置面(9)的型腔，所述凸缘延伸在内表面(13)的延伸部分中，基本上垂直于内表面；

该模型(11)的特征在于，凸缘(23)向内终止于环形凸棱(29)，环形凸棱处于孔口的边缘和向空腔(16)的内部凸起地形成。

2.根据权利要求1所述的模型(11)，其特征在于，模底(14)的上表面(15)在其与裙部(19)的接合处具有外边缘(20)，所述外边缘在模底(14)的进入位置正对着环形凸棱(29)的上端面(30)延伸。

3.根据权利要求1或2所述的模型(11)，其特征在于，环形凸棱(29)的径向测得的厚度小于或等于凸缘(23)的宽度的一半。

4.根据权利要求1或2所述的模型(11)，其特征在于，环形凸棱(29)的径向测得的厚度小于或等于凸缘(23)的宽度的三分之一。

5.根据权利要求1或2所述的模型(11)，其特征在于，环形凸棱(29)的径向测得的厚度小于或等于凸缘(23)的宽度的五分之一。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的模型(11)，其特征在于，环形凸棱(29)的厚度小于或等于1毫米左右。

7.根据权利要求6所述的模型(11)，其特征在于，环形凸棱(29)的厚度约为0.5毫米。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的模型(11)，其特征在于，环形凸棱(29)的轴向测得的高度小于或等于1毫米。

9.根据权利要求8所述的模型(11)，其特征在于，环形凸棱(29)的高度约为0.5毫米。

10.从坯件(3)制造容器(2)的方法，该方法具有以下工序：

－将坯件(3)引入根据前述权利要求中任一项所述的模型中，模底(14)处于出离位置，

－通过在坯件中注入压力气体，吹制容器(2)，

－在吹制过程中，向模底的进入位置移动模底(14)。