CN109070431B - 液体吹塑成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体吹塑成形方法，从有底筒状的预塑形坯(2)成形出装液容器(C)的液体吹塑成形方法，其具有：使吹塑喷嘴(23)与预塑形坯(2)的口部(2a)卡合的喷嘴卡合工序；从泵(30)向预塑形坯(2)的内部供给加压后的液体并将该预塑形坯成(2)成形为规定形状的容器(C)的成形工序；将规定量的液体(L)从容器(C)的内部回吸到供给路径(24)的回吸工序；利用密封体(27)封闭吹塑喷嘴(23)的喷嘴封闭工序；在喷嘴封闭工序之后，在使与供给路径(24)连接的排出口(26)打开的状态下使泵(30)向正向动作而将供给路径(24)的液体(L)以规定量从排出口(26)排出的排出工序。

Description

液体吹塑成形方法

技术领域

本发明涉及一种从有底筒状的预塑形坯成形出容纳了内容液的装液容器的液体吹塑成形方法。

背景技术

以聚丙烯(PP)制的瓶体或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的瓶体为代表的合成树脂制的容器用于将饮料、化妆品、药品、洗涤剂、洗发水等化妆用品等各种液体作为内容液进行容纳。这样的容器通常通过对预塑形坯进行吹塑成形而制造，所述预塑形坯通过具有上述热塑性的合成树脂材料形成为有底筒状。

另外，作为将预塑形坯成形为容器的吹塑成形，已知有使用加压后的液体代替加压空气作为向预塑形坯的内部供给的加压介质的液体吹塑成形。

在例如专利文献1中记载有如下液体吹塑成形方法：将预先加热到显现出延伸性的温度的预塑形坯放置在吹塑成形用的模具中，利用延伸杆使该预塑形坯沿纵向延伸并且通过吹塑喷嘴向该预塑形坯的内部供给加压到规定的压力的液体，由此使预塑形坯成形为沿模具的型腔的规定形状的容器。根据这样的液体吹塑成形方法，作为向预塑形坯供给的液体，使用饮料等作为最终产品而容纳在容器中的内容液，由此同时进行容器的成形和内容液向该容器的填充而能够容易地使容纳了内容液的装液容器成形，因此省略了内容液向成形后的容器填充的填充工序，能够简化其生产工序、生产线(装置)的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-208834号公报

发明内容

技术问题

在上述现有的液体吹塑成形方法中，为了在成形后的容器的内部设置规定量的顶部空间(未填充液体的空间)，在液体吹塑成形之后，在吹塑喷嘴被密封体封闭的状态下将延伸杆从容器内拔出，由此在容器内产生对应于该延伸杆的体积的顶部空间。

另外，还考虑在液体吹塑成形后，通过进行向逆向驱动泵而从成形后的容器的内部向供给路径吸回规定量的液体的回吸，在容器内设置规定量的顶部空间的方法。

应予说明，通过一起使用利用延伸杆的方法和利用回吸的方法，即使在将洗发水等作为内容液而容纳的带泵的容器等容器内需要大的顶部空间的情况下，也能够利用液体吹塑成形方法在容器内形成需要的大小的顶部空间。

但是，在液体吹塑成形中，因为液体卷入存在于预塑形坯内的空气的同时向该预塑形坯的内部供给，所以若进行回吸，则使含有大量气泡的液体吸入到供给路径的内部。因此，在接下来的液体吹塑成形时，从该供给路径向预塑形坯的内部供给含有大量气泡的液体，存在向该成形后的容器内填充的液体的填充量、填充压力变得不稳定，可能使容器的成形性下降的问题。

本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于，提供能够利用重复的液体吹塑成形高精度地成形出在容器内具有顶部空间的装液容器的液体吹塑成形方法。

技术方案

本发明的液体吹塑成形方法为从有底筒状的预塑形坯成形出容纳了内容液的装液容器的液体吹塑成形方法，具有：喷嘴卡合工序，使经由供给路径与泵连接的吹塑喷嘴卡合到上述预塑形坯的口部；成形工序，从上述泵通过上述供给路径和上述吹塑喷嘴向上述预塑形坯的内部供给加压后的液体而将该预塑形坯成形为规定形状的容器；回吸工序，使上述泵向逆向动作，从在上述成形工序中成形为规定形状的容器的内部向上述供给路径吸回规定量的液体；喷嘴封闭工序，在上述回吸工序中从成形为规定形状的容器的内部向上述供给路径吸回规定量的液体的状态下，利用密封体封闭上述吹塑喷嘴；以及排出工序，在上述喷嘴封闭工序之后，在打开与上述供给路径连通的排出口的状态下使上述泵向正向动作而将上述供给路径的内部的液体以规定量从上述排出口向上述供给路径的外部排出。

本发明的液体吹塑成形方法在上述结构的基础上，优选为，在上述成形工序中，利用延伸杆使上述预塑形坯沿轴向延伸，并且在上述封闭工序之后，进行拔出工序，在拔出工序中，从在上述成形工序中成形为规定形状的容器拔出上述延伸杆。

本发明的液体吹塑成形方法在上述结构的基础上，优选为，将在上述排出工序中从上述排出口向上述供给路径的外部排出的液体通过回收路径回收到供给箱，上述供给箱将液体供给到上述泵。

本发明的液体吹塑成形方法在上述结构的基础上，优选为，在上述排出工序中，将与在上述回吸工序中吸回到上述供给路径的液体同量的液体从上述排出口排出到上述供给路径的外部。

发明效果

根据本发明，提供能够利用重复的液体吹塑成形高精度地成形出在容器内具有顶部空间的装液容器的液体吹塑成形方法。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的液体吹塑成形方法中使用的液体吹塑成形装置的一例的示意图。

图2是表示向泵补给液体的状态的液体吹塑成形装置的示意图。

图3是表示正在进行成形工序的状态的液体吹塑成形装置的示意图。

图4是表示成形工序结束的状态的液体吹塑成形装置的示意图。

图5是表示正在进行回吸工序的状态的液体吹塑成形装置的示意图。

图6是表示在封闭工序之后，正在进行拔出工序的状态的液体吹塑成形装置的示意图。

图7是表示正在进行排出工序的状态的液体吹塑成形装置的示意图。

附图标记

1：液体吹塑成形装置

2：预塑形坯

2a：口部

2b：瓶身部

10：模具

11：型腔

20：喷嘴单元

21：主体模块

22：支撑模块

23：吹塑喷嘴

24：供给路径

25：供给口

26：排出口

27：密封体

28：轴体

29：延伸杆

30：泵

30a：缸体

30b：活塞

31：供给箱

32：压力计

L：液体

P1：供给路径

V1：开闭阀

P2：回收路径

V2：开闭阀

C：装液容器

HS：顶部空间

具体实施方式

以下，参照附图更具体地例示说明本发明。

本发明的液体吹塑成形方法为从有底筒状的预塑形坯成形出容纳了内容液的装液容器的液体吹塑成形方法，具有：喷嘴卡合工序，将经由供给路径与泵连接的吹塑喷嘴卡合到预塑形坯的口部；成形工序，从泵通过供给路径和吹塑喷嘴向预塑形坯的内部供给加压后的液体而将该预塑形坯成形为规定形状的容器；回吸工序，使泵向逆向动作，从在成形工序中成形为规定形状的容器的内部向供给路径吸回规定量的液体；喷嘴封闭工序，在回吸工序中从成形为规定形状的容器的内部向供给路径吸回规定量的液体的状态下，利用密封体封闭吹塑喷嘴；以及排出工序，在喷嘴封闭工序之后，在打开与供给路径连通的排出口的状态下使泵向正向动作而将供给路径的内部的液体以规定量从排出口向供给路径的外部排出。这样的本发明的液体吹塑成形方法也称作从预塑形坯制造出容纳内容液的装液容器的方法，能够使用例如图1所示的结构的液体吹塑成形装置1来实施。

图1所示的液体吹塑成形装置1将预塑形坯2通过液体吹塑成形成形为在内部容纳有内容液的装液容器。应予说明，液体吹塑成形是指使用加压后的液体来代替气体吹塑成形时使用的加压空气作为向预塑形坯2供给的加压介质(加压流体)而进行的吹塑成形。

作为向预塑形坯2供给的液体L，也就是容纳在成形后的装液容器的内容液L，可以使用例如饮料、化妆品、药品、洗涤剂、洗发水等化妆用品等各种液体。

作为预塑形坯2，通过例如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等具有热塑性的合成树脂材料，形成为具有成为开口端的圆筒状的口部2a和与口部2a连通并且使下端封闭的圆筒状的瓶身部2b的有底筒状的部件。

应予说明，作为预塑形坯2，不限于上述形状，只要是有底筒状，就可以根据成形后的容器的形状等使用各种形状。

虽然详细情况未图示，但是在口部2a的外壁面设有用于将封闭盖(未图示)通过塞紧(底切卡合)安装到成形后的装液容器的口部2a的卡合突起。应予说明，也可以是在口部2a的外壁面设置外螺纹来代替卡合突起而使封闭盖通过螺纹结合安装到口部2a的结构。

液体吹塑成形装置1具有吹塑成形用的模具10。该模具10具有与例如瓶形状等容器的最终形状对应的形状的型腔11。型腔11在模具10的上表面向上方开口。预塑形坯2处于瓶身部2b配置在模具10的型腔11的内部并且口部2a从模具10向上方突出的状态而安装到模具10。

模具10能够向左右开模，在将预塑形坯2成形为装液容器之后，通过向左右打卡模具10，能够将该装液容器从模具10中取出。

在模具10的上方设有用于向预塑形坯2的内部供给液体L的喷嘴单元20。喷嘴单元20具有主体模块21，该主体模块21相对于模具10在上下方向上相对移动自如。在主体模块21的下端设有支撑模块22，利用该支撑模块22进行支撑并在主体模块21的下端安装有吹塑喷嘴23。吹塑喷嘴23形成为近似圆筒状，当主体模块21下降到下方侧的行程端时，从上方侧与安装在模具10的预塑形坯2的口部2a卡合。

在主体模块21的内部设有沿上下方向延伸的供给路径24。该供给路径24为用于将液体L向吹塑喷嘴23供给的流路，在其下端与吹塑喷嘴23连通。另外，在主体模块21设有与供给路径24的上端连通的供给口25和与供给路径24的中间部分连通的排出口26。

在供给路径24的内部配置有用于使吹塑喷嘴23开闭的密封体27。密封体27固定于轴体28的下端，并且在供给路径24的内部在上下方向上移动自如，轴体28在上下方向上移动自如地设置在喷嘴单元20。密封体27形成为圆柱状，在移动到作为下方侧的行程端位置的闭合位置时，在下端面与吹塑喷嘴23的上表面抵接而封闭吹塑喷嘴23。另一方面，若使密封体27从闭合位置向上方移动，则吹塑喷嘴23被打开而与供给路径24连通。

如图所示，液体吹塑成形装置1也可以采用具备延伸杆29的结构。延伸杆29相对于该轴体28在上下方向上相对移动自如地被***到轴体28的轴心，设置为贯穿密封体27的轴心而能够从密封体27的下端出没。延伸杆29被未图示的驱动源进行驱动而向下方移动，从而能够使预塑形坯2沿轴向延伸。由此，在采用设置有延伸杆29的结构的情况下，液体吹塑成形装置1能够进行利用延伸杆29使预塑形坯2沿轴向延伸并利用从口部2a供给的加压后的液体L使预塑形坯2沿径向延伸的双轴延伸吹塑成形。应予说明，液体吹塑成形装置1也可以采用不具备延伸杆29的结构。

在供给口25利用供给路径P1连接有泵30。该泵30可以由例如具备缸体30a和活塞30b的柱塞泵构成。

在泵30连接有供给箱31。供给箱31可以采用容纳液体L并且将该液体L加热到规定温度并保持在该温度的结构。在泵30与供给箱31之间的流路设有开闭阀V1，能够利用该开闭阀V1对该流路进行开闭。应予说明，符号32为设置在供给路径P1的压力计。

排出口26利用回收路径P2与供给箱31连接。即，供给路径24能够经由排出口26和回收路径P2与供给箱31连通。在回收路径P2设有开闭阀V2，能够利用该开闭阀V2对回收路径P2进行开闭。

泵30打开吹塑喷嘴23，在开闭阀V1、V2被关闭的状态下向正向(加压方向)动作，由此将加压到规定压力的液体L经由供给口25、供给路径24和吹塑喷嘴23向预塑形坯2的内部供给。另外，泵30通过密封体27封闭吹塑喷嘴23，在开闭阀V2被关闭并且开闭阀V1被打开的状态下向逆向(吸引方向)动作，从而能够将容纳在供给箱31的液体L向该泵30的内部吸引。而且，泵30通过密封体27封闭吹塑喷嘴23，在开闭阀V1被关闭且开闭阀V2被打开的状态下向正向动作，从而能够将供给路径24的内部的液体L以规定量从排出口26向位于供给路径24外的回收路径P2排出。

喷嘴单元20、密封体27、延伸杆29、泵30、开闭阀V1、开闭阀V2等的动作通过未图示的控制装置而综合地被控制。该控制可以参照压力计32的值来进行。应予说明，开闭阀V1、开闭阀V2优选构成为能够被控制装置控制的电磁阀。

接着，说明使用这样构成的液体吹塑成形装置1，从有底筒状的预塑形坯2成形出在规定形状的容器的内部容纳有内容液的装液容器C的方法(本发明的液体吹塑成形方法)。

首先，将预先使用加热器等加热装置(未图示)加热到显现出延伸性的程度的规定的温度(例如80℃～150℃)的预塑形坯2安装到吹塑成形用的模具10，并进行闭膜。

若将预塑形坯2安装到模具10上，则接着进行喷嘴卡合工序。在喷嘴卡合工序中，使喷嘴单元20向模具10下降，使经由供给路径24与泵30连接的吹塑喷嘴23卡合到预塑形坯2的口部2a。图1表示喷嘴卡合工序结束的状态。应予说明，在喷嘴卡合工序结束的状态下，密封体27、开闭阀V1、开闭阀V2都关闭，另外，延伸杆29被保持在不从吹塑喷嘴23向下方突出的原始位置。

接着，如图2所示，在关闭密封体27和开闭阀V2的状态下打开开闭阀V1，在该状态下将泵30向逆向(吸引方向)动作，将容纳在供给箱31的液体L吸引到泵30的内部。与成形后的装液容器C的容量匹配地适当设定泵30所吸引的液体L的量。

若向泵30吸引了规定量的液体L，则接着进行成形工序。在成形工序中，如图3所示，在关闭开闭阀V1、开闭阀V2的状态下打开密封体27，在该状态下使泵30向正向(加压方向)动作。由此，从泵30通过供给路径24和吹塑喷嘴23向预塑形坯2的内部供给加压到规定的压力的液体L，并利用液体L的压力将该预塑形坯2成形(液体吹塑成形)。在该成形工序中，如图4所示，预塑形坯2成形为沿型腔11的规定形状的装液容器C。若将预塑形坯2成形为图4所示的装液容器C，则成形工序结束。

在液体吹塑成形装置1设置有延伸杆29的情况下，在成形工序中将延伸杆29向下方进出移动，能够利用该延伸杆29使预塑形坯2向轴向(纵向)延伸。由此，能够进行通过液体L的压力和延伸杆29使预塑形坯2沿双轴方向进行成形的双轴延伸吹塑成形。根据双轴延伸吹塑成形，能够更高精度地将预塑形坯2成形为规定形状的装液容器C。

若成形工序结束，则接着进行回吸工序。在回吸工序中，如图5所示，在开闭阀V1、开闭阀V2被关闭，密封体27被打开的状态下使泵30向逆向动作。由此，从在成形工序中成形为规定形状的装液容器C的内部向供给路径24吸回(回吸)规定量的液体L。适当地设定在回吸工序中吸回到供给路径24的液体L的量，以使得设置在完成后的装液容器C的内部的顶部空间HS成为规定量。若进行回吸工序，则装液容器C的内容量减少对应于利用回吸工序吸回到供给路径24的液体L的量，并且成为在装液容器C与型腔11之间产生间隙的容积减小变形状态，其内部成为比大气压低的负压状态。

若在回吸工序中从装液容器C向供给路径24吸回规定量的液体L，则接着进行喷嘴封闭工序。在喷嘴封闭工序中，如图6所示，在回吸工序中从成形为规定形状的装液容器C的内部向供给路径24吸回规定量的液体L的状态下利用密封体27对吹塑喷嘴23进行封闭。

应予说明，在液体吹塑成形装置1设置有延伸杆29的情况下，在喷嘴封闭工序之后，能够进行从利用成形工序成形的装液容器C拔出延伸杆29的拔出工序。通过从装液容器C拔出延伸杆29，能够进一步使装液容器C的内容量减少与延伸杆29的体积对应的量。在此情况下，考虑将延伸杆29从装液容器C拔出而产生的内容量的减少而设定在回吸工序中从装液容器C的内部向供给路径24吸回的液体L的量。

若喷嘴封闭工序结束，则接着进行排出工序。在排出工序中，如图7所示，在关闭密封体27和开闭阀V1的状态下打开开闭阀V2，在该状态下使泵30向正向动作。即，在打开与供给路径24连通的排出口26的状态下使泵30向正向动作。由此，将供给路径24的内部的液体L以规定量从排出口26向供给路径24的外部、也就是回收路径P2排出。

这里，在向预塑形坯2的内部供给加压后的液体L而成形出规定形状的装液容器C的成形工序中，液体L卷入存在于预塑形坯2的内部的空气的同时被向该预塑形坯2的内部供给，若进行回吸工序，则含有大量气泡的液体L被吸入到供给路径24的内部。但是，在本发明的液体吹塑成形方法中，由于在回吸工序之后进行排出工序，因此能够将在回吸工序中吸回到供给路径24的内部的含有气泡的液体L从排出口26排出到供给路径24的外部。由此，防止在接下来的成形工序中，向预塑形坯2的内部供给含有大量气泡的液体L，能够使向该成形后的装液容器C的内部填充的填充液体L的填充量和填充压力稳定，高精度地成形出该装液容器C。

在排出工序中，优选为将与在回吸工序中吸回到供给路径24的液体L同量的液体L从排出口26排出到供给路径24的外部。由此，能够可靠地将在回吸工序中吸回到供给路径24的内部的含有气泡的液体L排出到供给路径24的外部，从而更高精度地成形出装液容器C。

在排出工序中从排出口26排出到供给路径24的外部的液体L通过回收路径P2被回收到供给箱31。应予说明，在供给箱31中，混入到液体L的气泡被向外部排出，防止混入到向泵30供给的液体L中。通过采用这样的结构，对在排出工序中排出到供给路径24的外部的液体L进行再利用，能够降低使用该液体吹塑成形方法的装液容器C的制造成本。

在图示的情况下，排出口26设置在供给路径24的上下方向的中间位置，但其位置可以进行各种变更。例如，在液体L为水那样的粘度较低的液体的情况下，混入到液体L的气泡在供给路径24的内部急剧地浮向上方，因此为了将含有该气泡的液体L有效地向供给路径24的外部排出，优选将排出口26设置在供给路径24的上部。另一方面，在液体L为洗发水、液体洗涤剂那样的粘度较高的情况下，混入到液体L的气泡在供给路径24的内部慢慢地浮向上方，因此为了将含有该气泡的液体L有效地向供给路径24的外部排出，优选将排出口26设置在供给路径24的下部。

如图7所示，排出工序可以在使喷嘴单元20向上方移动，从成形后的装液容器C的口部2a(由于与预塑形坯2的口部2a形状相同因而标注相同的符号。)拔出吹塑喷嘴23之后进行，也可以在使吹塑喷嘴23卡合在口部2a的状态下进行。

若从成形后的装液容器C的口部2a拔出吹塑喷嘴23，则在该装液容器C的内部填充有规定量的液体L并且形成规定量的顶部空间HS。然后，在该状态下利用未图示的塞紧装置在口部2a安装盖，接着打开模具10将完成的装液容器C从模具10中取出。应予说明，也可以在将装液容器C从模具取出之后安装盖。

如上所述，根据本发明的液体吹塑成形方法，因为能够将在回吸工序中从成形后的装液容器C向供给路径24吸回的含有气泡的液体L从排出口26向供给路径24的外部排出，所以能够防止在接下来的成形工序中向预塑形坯2的内部供给含有大量气泡的液体L，能够高精度地成形出该装液容器C。特别地，如在容纳洗发水等作为内容液的带泵的容器中使用的装液容器那样，在成形出在其内部具有大的顶部空间的容器的情况下，虽然在回吸工序中向供给路径24混入大量的气泡，但即使在此情况下，也能够可靠地将吸回到供给路径24的含有气泡的液体L从排出口26排出到供给路径24的外部，能够高精度地成形出该装液容器C。

本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变形。

例如，在上述实施方式中，表示了使用图1所示的结构的液体吹塑成形装置1进行本发明的液体吹塑成形方法的情况，但也可以使用其它结构的液体吹塑成形装置等进行本发明的液体吹塑成形方法。

另外，在上述实施方式中，在成形工序中使用延伸杆29进行双轴延伸吹塑成形，并进行从装液容器C拔出延伸杆29的拔出工序，但也可以采用不进行由延伸杆29进行的延伸、用于形成顶部空间HS的拔出工序(例如，在从成形工序到喷嘴封闭工序为止的工序之间拔出延伸杆)的结构。

并且，本发明的液体吹塑成形方法不限于如在将洗发水等作为内容液容纳的带泵容器中使用的装液容器那样，成形出在其内部具有大的顶部空间的容器，可以是不受顶部空间的大小限制而在各种装液容器的成形中使用。

而且，在上述实施方式中，泵30采用柱塞泵，但不限于此，只要是能够将液体L加压到规定的压力并将其向预塑形坯2供给并且从成形后的装液容器C的内部吸回规定量的液体L即可，可以使用各种结构的泵。

Claims (5)

1.一种液体吹塑成形方法，其特征在于，该液体吹塑成形方法为从有底筒状的预塑形坯成形出容纳有内容液的装液容器的液体吹塑成形方法，具有：

喷嘴卡合工序，使经由供给路径与泵连接的吹塑喷嘴卡合到所述预塑形坯的口部；

成形工序，从所述泵通过所述供给路径和所述吹塑喷嘴向所述预塑形坯的内部供给加压后的液体而将该预塑形坯成形为规定形状的容器；

回吸工序，使所述泵向逆向动作，从在所述成形工序中成形为规定形状的容器的内部向所述供给路径吸回规定量的液体；

喷嘴封闭工序，在所述回吸工序中从成形为规定形状的容器的内部向所述供给路径吸回规定量的液体的状态下，利用密封体封闭所述吹塑喷嘴；以及

排出工序，在所述喷嘴封闭工序之后，在打开与所述供给路径连通的排出口的状态下使在成形工序中使用的泵向正向动作而将所述供给路径的内部的液体以规定量从所述排出口向所述供给路径的外部排出。

2.根据权利要求1所记载的液体吹塑成形方法，其特征在于，在所述成形工序中，利用延伸杆使所述预塑形坯沿轴向延伸，

并且在所述封闭工序之后，进行拔出工序，在所述拔出工序中，从在所述成形工序中成形为规定形状的容器拔出所述延伸杆。

3.根据权利要求1所记载的液体吹塑成形方法，其特征在于，将在所述排出工序中从所述排出口向所述供给路径的外部排出的液体通过回收路径回收到供给箱，所述供给箱将液体供给到所述泵。

4.根据权利要求2所记载的液体吹塑成形方法，其特征在于，将在所述排出工序中从所述排出口向所述供给路径的外部排出的液体通过回收路径回收到供给箱，所述供给箱将液体供给到所述泵。

5.根据权利要求1～4中任一项所记载的液体吹塑成形方法，其特征在于，在所述排出工序中，将与在所述回吸工序中吸回到所述供给路径的液体同量的液体从所述排出口排出到所述供给路径的外部。

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