CZ289041B6

CZ289041B6 - Vícevrstvý předlisek, způsob tváření předlisku a vícevrstvá nádoba, zhotovená z předlisku

Info

Publication number: CZ289041B6
Application number: CZ199716A
Authority: CZ
Inventors: William A. Slat; Richard C. Darr
Original assignee: Plastipak Packaging, Inc.
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 2001-10-17
Also published as: TW276210B; GEP19992265B; RO120060B1; ATE195917T1; US5645183A; CZ9700016A3; EP0768975A1; MX9700013A; CA2193656A1; HU9603594D0; WO1996001213A1; AU2953095A; NZ288500A; BR9508709A; CN1152898A; DE69518652T2; CN1059168C; EP0768975B1; CA2193656C; RU2133699C1

Abstract

V cevrstv² p°edlisek (10) pro vyfukov n n doby do formy zahrnuje vytla ovanou vnit°n vrstvu (20), vymezuj c dutinu a zahrnuj c jednak horn st (12) pro p°etvo°en do horn sti n doby, kter m prvn tlou ku. D le st°edn st (14, 16) pro p°etvo°en do st°edn sti n doby, kter m druhou tlou ku v t ne je prvn tlou ka, a kter je uspo° d na pod horn st (12). D le zahrnuje z kladovou st (18) pro p°etvo°en do z kladov sti n doby, kter m t°et tlou ku v t ne je druh tlou ka, a kter je uspo° d na pod st°edn st (14, 16). A kone n zahrnuje vst°ikovanou vn j vrstvu (24), kter je uspo° d na mimo vnit°n vrstvu (20). P°edlisek m otev°en² vr ek, kde horn st (12) sah k otev°en mu vr ku p°edlisku a kde st°edn st (14, 16) je prodlou enou bo n st nou, sahaj c od horn sti (12) k z kladov sti (18). Zp sob tv °en p°edlisku spo v ve vytla ov n polotovaru (37) s alespo vnit°n vrstvou (20) materi lu a zm nu tlou ky vrstvy (20) po d lce po\

Description

Vynález se týká vícevrstvého předlisku pro vyfukování nádoby do formy, způsobu tváření takového předlisku a dále se týká vícevrstvé nádoby, zhotovené z tohoto předlisku.

Dosavadní stav techniky ··

Vícevrstvé nádoby se vyrábí proto, že umožňují použít na každou vrstvu jiný materiál, jehož určitá vlastnost je přizpůsobena určité funkci vrstvy. Vícevrstvé nádoby se vyrábí rozmanitými způsoby, jejichž představitely jsou následující zařízení a způsoby.

Například patent US 4 741 936 uvádí laminovaný předlisek pro vícevrstvou polyesterovou nádobu. Způsob tváření vložky zahrnuje tváření vytlačováním trubky, která má vnitřní a vrchní vrstvu z polyesteru, který se skládá z etylentereftalátových molekul, amezivrstvu z kyslíku nepropustné pryskyřice, která se nachází mezi vnitřní a vrchní vrstvou. S výhodou se mezi každými dvěma sousedními vrstvami nachází lepicí pryskyřice. Tloušťky vrstev vícevrstvé trubky jsou stejnoměrné. Způsob tváření vložky zahrnuje ochlazování vnější částí roztavené vícevrstvé trubky stykem s vodou a současné ochlazování vnitřní části vháněním inertního plynu dovnitř trubky. Trubka se později vytáhne do vícevrstvé tažené láhve. Ačkoliv vícevrstvá láhev podle patentu US 4 741 936 obsahuje množství vrstev, které mají pro různé funkce různé vlastnosti, neuvádí patent žádný způsob ani zařízení, podle kterých by se mohla tloušťka vybraných vrstev ve vybrané části láhve měnit. Tedy, tloušťky v každé části láhve jsou omezeny vhodností stejné tloušťky v jiných částech, snižuje se tak užitečnost nádoby.

Patent US 4 646 925 uvádí vstřikovaný vícevrstvý předlisek pro tažením tvářenou láhev. Předlisek zahrnuje hrdlo, které má otevřený konec a část pro uchycení zátky. Dále zahrnuje silnou válcovou část, která se později vytáhne, a dno, které předlisek uzavírá, kde jsou hrdlo a vnitřní stěna válcové části a dna tvořeny termoplastickým polyesterem. Tenká střední vrstva složená z plynu nepropustné termoplastické pryskyřice se nanese pouze na vnitřní stěnu válcové části a dna, takže střední vrstva dosahuje pouze k bodu, který je právě pod hrdlem. Vnější vrstva termoplastického polyesteru se vytvoří tak, aby pokiývala střední vrstvu. Spoj mezi vnější vrstvou a hrdlem se vytvoří přímo na střední vrstvě právě pod hrdlem. Protože se předlisek tváří vstřikováním, závisí změny tloušťky přímo na tvaru formy. Tedy, nelze vytvořit nový návrh s určitou tloušťkou, dokud se nevyrobí rovněž nová forma, a tak se zmenšují možnosti změny tloušťky pro aplikace nových funkcí. Protože různé části nádob vykonávají různé funkce, je žádoucí měnit tloušťku stěny nádoby v určitých částech podle jejich určení. Například, je-li část nádoby nosnou částí celé nádoby, může být pro zvýšenou pevnost výhodná větší tloušťka stěny v takové části. Naopak, kvůli faktorům, jako jsou požadovaná pružnost, průhlednost a efektivní využití materiálu, může být taková zvětšená tloušťka nežádoucí v jiných částech láhve, jako jsou boční stěny. Pro jednovrstvé i vícevrstvé nádoby je tedy často výhodné měnit tloušťku jednotlivých vrstev v různých částech nádoby.

Patent US 3 869 056 uvádí vícevrstvou dutou plastovou nádobu. Nádoba podle tohoto patentu má vnitřní termoplastovou vrstvu a vnější tlakově tvářenou vrstvu. Nádoba má rovněž integrální otevřené hrdlo nebo manžetu, ve kterém je tloušťka vrstev větší než tloušťka vrstev na zbytku nádoby. Na horním konci nádoby na hrdle nebo manžetě vnitřní vrstva nádoby překrývá vnější vrstvu nádoby. Ačkoliv patent popisuje nádobu, která má ve srovnání se zbylými částmi nádoby proměnnou tloušťku na hrdle, není taková proměnná tloušťka použita na ostatních částech nádoby.

-1 CZ 289041 B6

V oboru výroby nádob vznikla tedy potřeba přinést předlisek a nádobu z více vrstev materiálu, na kterém jsou tloušťky vrstev proměnné s vysokou přesností pro zajištění funkcí určitých částí nádoby, a způsob jej ich výroby.

Prvotním cílem vynálezu je navrhnout předlisek a nádobu vytvořenou z více vrstev, kde nejméně jedna vrstva má proměnnou tloušťku v různých částech nádoby, a způsob tváření takového předlisku a nádoby.

Dalším cílem vynálezu je navrhnout předlisek, z kterého se vytvoří nádoba, která bude velmi vhodná k recyklování.

Cílem vynálezu je též navrhnout předlisek a nádobu z více vrstev, kde vnitřní vrstva má z důvodu úspory materiálu minimální tloušťku a z důvodů přizpůsobení různým funkcím proměnnou tloušťku v různých částech nádoby, a způsob tváření takového předlisku a nádoby.

Dalším cílem vynálezu je navrhnout vícevrstvý předlisek a nádobu, kde každá vrstva má určitou funkci, jako je nepropustná vrstva, vrstva pro styk s obsahem a vnější vrstva.

Podstata vynálezu

Uvedených cílů se dosáhne vícevrstvým předliskem pro vyfukování nádoby do formy, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje vytlačovanou vnitřní vrstvu, vymezující dutinu a zahrnující horní část pro přetvoření do horní části nádoby, která má první tloušťku. Dále střední část pro přetvoření do střední části nádoby, která má druhou tloušťku větší než je první tloušťka, a která je uspořádána pod horní částí. Dále základovou část pro přetvoření do základové části nádoby, která má třetí tloušťku větší než je druhá tloušťka, a která je uspořádána pod střední částí. A dále vstřikovanou vnější vrstvu, která je uspořádána mimo vnitřní vrstvu. Předlisek má otevřený vršek, kde horní část sahá k otevřenému vršku předlisku a kde střední část je prodlouženou boční stěnou, sahající od horní části k základové části.

Výhodou řešení podle vynálezu je, že umožňuje vytvoření vícevrstvého předlisku pro nádoby, které mají více vrstev, kde nejméně jedna vrstva má proměnnou tloušťku v různých částech nádoby, plnících různé funkce, a to například způsobem tváření takového předlisku a nádoby podle níže popsaného vynálezu. Další výhodou vynálezu je, že přináší předlisek, z kterého se vytvoří nádoba, které bude velmi vhodná k recyklování, a způsob tváření takového předlisku. Další výhodou vynálezu je, že přináší předlisek a nádobu, které mají více vrstev, kde se tloušťka vnitřní vrstvy v jednotlivých částech nádoby mění podle jejich různých funkcí. Další výhodou vynálezu je přináší vícevrstvý předlisek a nádobu, kde každá vrstva má určitou funkci, jako je nepropustná vrstva, vrstva pro styk s obsahem a vnější estetická/funkční vrstva.

Podle výhodného provedení předlisek dále zahrnuje vytlačovanou nepropustnou vrstvu, uspořádanou mezi vnitřní vrstvou a vnější vrstvou, kde nepropustná vrstva je vytlačena zároveň s vnitřní vrstvou.

Jak vnitřní vrstva, tak i vnější vrstva mají horní hranu, přičemž horní hrana vnitřní vrstvy překrývá horní hranu vnější vrstvy.

Horní hrana vnitřní vrstvy je v podstatě kolmá k částem tvořícím vnitřní vrstvu a sahá přes horní hranu vnější vrstvy.

Podle výhodných provedení je vnější vrstva z recyklovaného plastu, vnitřní vrstva je z polyetylentereftalátu a nepropustná vrstva je z etylenvynilalkoholového kopolymerů.

-2CZ 289041 B6

Podle dalšího výhodného provedení zahrnuje vstřikovaná vnější vrstva závitovou horní část, která navazuje na horní část vnitřní vrstvy.

Vnější vrstva má v oblastech navazujících na boční stěnu a základnu vnitřní vrstvy v podstatě stejnoměrnou tloušťku.

Vytlačená vnitřní vrstva obsahuje polyetylennaftalát.

Výše uvedených cílů vynálezu se dosahuje též způsobem tváření vícevrstvého předlisku, jehož tloušťka se mění po délce; podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje kroky: vytlačování polotovaru, který má alespoň vnitřní vrstvu materiálu, vytlačovacím prostředkem, opatřeným prostředkem nastavování tloušťky materiálu, změnu tloušťky vnitřní vrstvy po délce polotovaru pomocí prostředku nastavení tloušťky materiálu v průběhu kroku vytlačování, a vstřikování vnější vrstvy materiálu, která navazuje na vnitřní vrstvu.

Polotovar se tvaruje ve vyfukovací formě.

Podle výhodného provedení krok vytlačování zahrnuje současné vytlačování nepropustné vrstvy, která navazuje na vnitřní vrstvu.

Podle dalších výhodných provedení způsob podle vynálezu dále zahrnuje následující kroky: vytvoření horní hrany na prvním konci polotovaru, která přesahuje obrys polotovaru, tvářecí krok, který dále zahrnuje vytlačení výstupku na obrysu polotovaru, který přesahuje obrys polotovaru, a rozříznutí polotovaru ve výstupku pro vytvoření horní hrany na prvním konci polotovaru, případně vložení polotovaru do vstřikovací formy, a vstřikování vnější vrstvy, která navazuje na polotovar tak, že horní hrana vnější vrstvy navazuje na první konec a horní hrana vnitřní vrstvy přesahuje horní hranu vnější vrstvy.

Podle dalšího výhodného provedení krok změny tloušťky dále zahrnuje kroky:

nastavení prostředku nastavování tloušťky materiálu tak, aby se v horní části získala prvá šířka;

nastavení prostředku nastavování tloušťky materiálu tak, aby se ve střední části získala druhá šířka, která je větší než prvá šířka, a nastavení prostředku nastavování tloušťky materiálu tak, aby se v základové části získala třetí šířka, která je větší než druhá šířka.

Vytčených cílů vynálezu se též dosahuje vícevrstvou nádobou zhotovenou z předlisku podle vynálezu, jehož postata spočívá v tom, že zahrnuje

-3CZ 289041 B6 horní stěnu, kterou tvoří nejméně vnitřní vrstva z vytlačovaného materiálu a vnější vrstva z vstřikovaného materiálu, kde vnitřní vrstva materiálu má v horní stěně první tloušťku, na ní navazující střední stěnu, kterou tvoří nejméně vnitřní vrstva z vytlačovaného materiálu a vnější vrstva ze vstřikovaného materiálu a která se nachází pod horní stěnou, kde vnitřní vrstva má ve střední stěně druhou tloušťku, která je menší než první tloušťka v horní stěně, a tvarovanou základovou stěnu k podpírání nádoby, kterou tvoří alespoň vnitřní vrstva z vytlačovaného materiálu a vnější vrstva ze vstřikovaného materiálu, která se nachází pod střední stěnou, přičemž vnitřní vrstva z vytlačovaného materiálu má v základové stěně třetí tloušťku, která je větší než druhá tloušťka ve střední stěně.

Nádoba podle vynálezu může dále zahrnovat nepropustnou vrstvu, která je uspořádána mezi vnitřní vrstvou a vnější vrstvou.

Podle výhodného provedení je vnitřní vrstva z polyetylentereftalátu a vnější vrstva je z recyklovaného plastu.

Nádoba podle vynálezu může zahrnovat nepropustnou vrstvu z etylenvynilalkoholového kopolymerů.

Nepropustná vrstva je s výhodou vytlačovaná.

Vnitřní vrstva s výhodou obsahuje polyetylennaftalát.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále podrobněji popsán s odkazy na obrázky.

Na obrázku 1 je nárys předlisku podle vynálezu.

Na obrázcích la, lb a lc jsou zvětšené detaily řezů různými oblastmi předlisku dle obrázku 1, které ukazují relativní změny tloušťky vrstev mezi různými oblastmi předlisku.

Na obrázku ld je zvětšený detail horního konce předlisku podle vynálezu dle obrázku 1.

Na obrázcích 2a a 2b jsou zjednodušené náčrty způsobu vytváření předlisku, které ukazují krok vytlačování, krok vyfukování do formy, krok oříznutí a krok vstřikováním podle vynálezu.

Na obrázku 3 je nárys řezu polotovaru předlisku po provedení kroků vytlačování, vyfukování do formy a oříznutí dle obrázků 2a, b.

Na obrázku 4 je nárys nádoby podle vynálezu podle způsobu dle obrázků 2a, b.

Na obrázcích 4a, 4b a 4c jsou zvětšené řezy různými oblastmi nádoby, které ukazují relativní tloušťky vrstev, z nichž nádoba sestává.

Na obrázku 5 je nárys ukazující způsob vyfukování předlisku do formy do tvaru nádoby.

-4CZ 289041 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obrázku 1 je nárys předlisku podle vynálezu, předlisek jako celek je označen 1Ό. Předlisek 10 obvykle zahrnuje horní část 12, která je opatřena závitem a přírubou, kuželovou střední část 14, svislou střední část 16 a základovou část 18. V uspořádání ukázaném na obrázku 1 je předlisek 10 uzpůsoben pro vyfouknutí do formy do tvaru nádoby (dle obrázku 4) podle vynálezu.

Podle obrázku laje předlisek 10 s výhodou tvořen třemi vrstvami materiálu, a to obvodovou vnitřní vrstvou 20, obvodovou nepropustnou vrstvou 22 a obvodovou vnější vrstvou 24. Jak je zřejmé z obrázků la až le, tloušťka vnitřní vrstvy 20 se v jednotlivých částech předlisku 10 liší. Ve třívrstvém provedení si nepropustná vrstva 22 a vnější vrstva 24 udržují stálou tloušťku AA aBB v podstatě po celém těle předlisku 10. Tloušťka vnější vrstvy 24 se mění v závitem a přírubou opatřené horní části 12. Tloušťka vnitřní vrstvy 20 se mění s částí láhve, tj. je různá v závitem a přírubou opatřené horní části 12, kuželové a svislé střední části 14 a 16 a základové části 18.

Vnitřní vrstva 20 a nepropustná vrstva 22 jsou s výhodou tvářeny vytlačováním v níže popsaném vytlačovacím způsobu, vnější vrstva 24 se vytvoří na vytlačených vrstvách 20, 22 vstřikování, které dovolí vytvoření závitové horní části 12. Při vytlačování se může tloušťka vnitřní vrstvy 20 řízeně nastavovat v závislosti na funkci různých částí, z nichž předlisek 10 a nádoba sestává.

Změny tloušťky vnitřní vrstvy 20 jsou žádoucí z několika důvodů, mezi které patří například estetika, efektivní využití materiálu a snížení nákladů a také požadavky proměnné pevnosti výrobku. Efektivní využití materiálu je zřejmé u vnitřní vrstvy 20 v horní části 12, kde je tato vnitřní vrstva 20 nejslabší. Pevnostní hlediska jsou zase zřejmá v základové části 18. kde se požaduje dodatečné zesílení a vnitřní vrstva 20 je tedy nejsilnější. Na obrázcích la až lc jsou zvětšené detaily oblastí la. lb a lc dle obrázku 1. Vnitřní vrstva 20 je s výhodou tvořena polyetylenterefitalátem (PET) nebo polyetylennaftalátem (PEN). Přednostním materiálem je PEN, ovšem za předpokladu, že vyhovuje pro použití jako materiál pro styk s vnitřním obsahem nádoby. Nepropustná vrstva 22 je s výhodou tvořena PEN, saranem a etylenovinyloalkoholovým kopolymerátem (EVOH) nebo akrylonitrilovým kopolymerátem, jako je Barex 210. Termín saran je použit v jeho normálním komerčním významu, označuje účelové polymery vzniklé například polymerací vinylidenochloridu a vinylchloridu nebo metylakrylátu. Nejčastěji používaným materiálem je vinylidenochlorid, avšak jiné kyslíku nepropustné materiály jsou dobře známy.

Jak je ukázáno na obrázku la, je tloušťka vnitřní vrstvy 20 ve středních částech označena CC. Tloušťka CC je střední mezi tloušťkami v horní část 12 a základové části 18. Ve středních částech 14 a 16 je použito střední tloušťky vrstvy, protože tato část stěny předlisku 10 bude sloužit ktomu, aby udržovala obsah v láhvi, nebude nosnou částí. Na obrázku lb je tloušťka vnitřní vrstvy 20 v základové části 18 označena DD. Tloušťka DD je větší než tloušťka CC. Tloušťka DD je přibližně o 25-50 % větší než tloušťka CC. Větší tloušťka DD v základové části 18 je výhodná proto, že základová část 18 je nosnou částí nádoby (dle obrázku 4) vytvořené z předlisku 10. Základová část 18 má tvar tvarované podpory (dle obrázku 4) a musí být tedy, aby snesla tíhu nádoby a jejího obsahu, nezbytně silnější. Na obrázku lc je ukázáno, že vnitřní vrstva 20 má tloušťku CC až k závitové horní části 12 předlisku 10. V závitové horní části 12 má vnitřní vrstva 20 tloušťku EE, která je menší než tloušťka CC. zmenšení tloušťky oproti tloušťce CC činí přibližně 25-50 %. Protože závitová horní část 12 není zatížena náplní ani není nosnou částí, je výhodné použít tloušťku EE, která šetří materiál.

Jak je ukázáno na obrázcích laaž lc, nepropustná vrstva 22 a vnější vrstva 24 mají stálou tloušťku AA a BB. Tloušťka nepropustné vrstvy 22, protože se vytlačuje spolu s vnitřní vrstvou 20, se může také měnit. Obecně se to však nepožaduje, protože nepropustná vrstva 22 pouze brání průchodu jisté látky, není nosným prostředkem, a stejnoměrná tloušťka nepropustné vrstvy

-5CZ 289041 B6 je pro její funkci dostatečná bez ohledu na tloušťky ostatních vrstev. Tloušťka BB vnější vrstvy 24 je určována rozměry vstřikovací formy (schématicky zobrazené na obrázku 2b), znovu je však obvykle stejnoměrná po celém předlisku JO. Vnější vrstvy 24 se obvykle používá pro doplnění struktury předlisku 10. jako je vytvoření závitu pro zátku, a následně nádoby (dle 5 obrázku 4) a také estetické zásahy, jako je obarvení nebo označení nádoby.

Zvětšený řez závitovou horní částí 12 předlisku 10 je zobrazen na obrázku ld. Jak je zřejmé z odkazu na horní otevřený konec 26 předlisku 10. vnitřní vrstva 20 obsahuje horní hranu 28. která z vnitřní vrstvy 20 vychází v podstatě kolmo a která překrývá horní hrany 30 a 32 ío nepropustné vrstvy 22 a· vnější vrstvy 24. Horní hrana 28 vnitřní vrstvy 20 a její uspořádání vzhledem k nepropustné vrstvě 22 a vnější vrstvě 24 se vytvoří níže popsaným způsobem, tj. kombinací kroků vytlačování a vstřikování. Účelem horní hrany 28 je to, aby vnitřní vrstva 20 byla jedinou vrstvou, s níž přichází obsah nádoby do styku, a to i v případě vyprazdňování nádoby, například při vylévání. Způsob tváření předlisku 10 bude dále popsán s odkazy na 15 obrázky 2a a 2b. Při tváření předlisku 10 se vnitřní vrstva 20 a, pokud se použije, nepropustná vrstva 22 (viz obrázek 1) vytlačí pomocí vytlačovacího prostředku 33. například lisu a vytlačovací hlavice 34. Tavenina 36 se tváří do polotovaru 37 v podstatě válcového tvaru, který bude tvořit válcovou stěnu předlisku 10. Zařízením 38 pro nastavení tloušťky taveniny 36 se ve vytlačovacím lisu mění tloušťka horní, střední a základové části předlisku 10. Nastavovací 20 zařízení 38 je s výhodou vytlačovacím trnem, který je navržen pro vratný pohyb a jehož konec se nachází v těsné blízkosti výstupní oblasti 40 pro taveninu 36 ve vložce formy 42. Vratným pohybem vytlačovacího tmu zařízení 38 lze dosáhnout změn tloušťky stěny polotovaru 37 válcového tvaru, zvláště jeho vnitřní vrstvy 20 (viz obrázek 1). V závislosti na konstrukci vytlačovacího lisu se může zároveň s vnitřní vrstvou 20 vytlačovat i nepropustná vrstva 22 (viz 25 obrázek 1), jejíž tloušťka se podél částí, ze kterých sestává předlisek 10. může rovněž měnit, atak zefektivnit využívání materiálu nepropustné vrstvy 22. Aby bylo možné dosáhnout po obvodě nestejnoměrné změny tloušťky vnitřní vrstvy 20. může být vložka formy 42 dále nastavitelná ve směru v podstatě kolmém k toku taveniny 36. To znamená, že části vnitřní vrstvy 20. které se nachází na stejné obvodové čáře, mohou mít různé tloušťky.

Vytlačený polotovar 37 opouští vytlačovací hlavici 34 v jednom spojitém kuse. Polotovar 37 se tedy musí nařezat na délky, které budou vhodné pro tváření nádoby určité velikosti. Toto řezání zajišťuje řezací zařízení, které je částí způsobu vyfukování do formy a které následuje za vytlačovací hlavicí 34.

Jak již bylo popsáno výše dle obrázku ld, má vnitřní vrstva 20 předlisku 10 osazení 28. který překrývá vnější vrstvu 24 a, pokud je použita, nepropustnou vrstvu 22. Horní hrana 28 se vytvoří spojeným úsilím vytlačovacího prostředku 33 (vyznačen čárkovanou čarou) a vytlačovací hlavice 34 a následným oříznutím vytlačeného polotovaru 37 poté, co je vysunut z formy 50. Oříznutí 40 provádí řezací zařízení 46 dle obrázku 2b.

Řízením vratného pohybu vytlačovacího tmu zařízení 38 a jeho pohybem do a zpět z předlisku formy 42 a výstupní oblasti 40 lze měnit tloušťku polotovaru 37 po jeho délce a dosahovat tak výše popsaných poměrů tlouštěk. Jak je ukázáno na obrázku 2a, je polotovar 37 vytlačován 45 z vytlačovací hlavice 34 a veden do vyfúkovací formy 52, kde se na polotovaru 37 podle tvaru formy 52 vytvoří obvodový výstupek 48. Ve formě 52 se, jak je ukázáno na obrázku 2b, vytlačený polotovar 37 vyfukováním do formy přetvoří do vyfouknutého prvku 49. Vyfouknutý prvek 49 může být také při vyfukování do formy spojen ze dvou polotovarů, jejichž konce se stýkají vmiste výstupku 48. Vyfouknutý prvek 49. který má odpovídající tloušťku, se poté 50 ochladí na správnou teplotu a vysune se z vyfúkovací formy 52. V průběhu způsobu vyfukování do formy se konce vyfouknutého prvku 49 uzavřou a na obou koncích vzniknou nálitky přebytečného plastu 55. Rovněž část 57 přesahuje pomyslnou délku předlisku 53 a slouží pro usnadnění oříznutí vyfouknutého předlisku 49 a vytvoření výstupku 48. Řezací zařízení 46 odřízne přebytečný materiál 55 a část 57 z vyfouknutého prvku 49. vznikne tak polotovar

-6CZ 289041 B6 předlisku 53. Odříznutím horní části 57 vyfouknutého prvku 49 vznikne horní hrana 28, která bude překrývat vnější vrstvu vytvořenou v následujícím kroku vstřikování.

Když ve vyfukovací formě 52 nabyde polotovar 53 tvar dle obrázku 3, přemístí se polotovar 53 do vstřikovací formy 54 vyznačené na obrázku 2b čárkovanou čarou, který obsahuje vstřikovací formu 56, kde bude na polotovaru 53 vytvořena vnější vrstva 24. Vstřikovací forma 56 má tedy tvar předlisku 10 dle obrázku 1. Ve vstřikovací formě 54 se přes polotovar 53 nastříkne vnější vrstva 24 a dokončí se tak výroba předlisku 10. Jak bylo uvedeno výše, tavenina použitá na vnější vrstvu 24 je s výhodou recyklovaný PET. Vnější vrstva 24 zajišťuje vytvoření estetických rysů, jako jsou barva a povrchová konstrukce, a funkční rysy, jako jsou závity a příruby. Výše bylo rovněž uvedeno, že s výjimkou horní závitové části 12 je tloušťka vnější vrstvy 24 BB, tak, jak je vytvořena ve vstřikovacím formíři 54. stejnoměrná (viz obrázek 1). Je-li tato tloušťka stejnoměrná, je vyjímání předlisku ze vstřikovací formy 56 značně usnadněno.

Na obrázku 4 je nádoba 58, která vznikla z předlisku 10 (viz obrázek 1) vyfukováním do formy, které bude popsáno níže. Podobně jako předlisek 10, zahrnuje nádoba 58 závitovou horní stěnu 60, kuželovou střední stěnu 62, v podstatě svislou střední stěnu 64 a tvarovanou základovou stěnu 66. Jak je ukázáno na obrázku 4a, má nádoba 58 rovněž tři vrstvy materiálu, jejichž vlastnosti a vzájemné relativní tloušťky se však liší od vrstev materiálu popsaných v souvislosti s předliskem 10 dle obrázku 1.

Dle obrázků 4a až 4c, na kterých jsou zvětšené detaily oblastí 4a, 4b a 4c dle obrázku 4, zahrnuje nádoba 58 vnitřní vrstvu 68, nepropustnou vrstvu 70 a vnější vrstvu 72. Protože vnitřní vrstva 68 nepodléhá při vytváření tvaru nádoby vyfukování celá, jak bude ukázáno níže, poměry tlouštěk mezi jednotlivými částmi nádoby se liší od výše uvedených pro vnitřní vrstvu 20 předlisku 10 (viz obrázek 1). Obrázky 4a, 4b a 4c odpovídají obrázkům la, lb a lc předlisku 10 a tloušťky A až E odpovídají tloušťkám AA až EE. Jak je ukázáno na obrázku 4a, vnitřní vrstva 68 má v kuželové a svislé střední stěně 62 a 64 tloušťku C. Tloušťka C je vzhledem k tloušťkám v ostatních částech nejmenší. Dle obrázku 4b má kvůli zesílení nosné oblasti nádoby 58 vnitřní vrstva 68 ve tvarované základové části 66 tloušťku D, která je větší než tloušťka C. Tloušťka D vnitřní stěny v základové části 66 je obvykle rovna tloušťce E v horní závitové stěně 60. Tento vztah se však může měnit, alespoň z části, v závislosti na velikosti nádoby 58, která může způsobit, že tloušťka D je buď větší nebo menší než tloušťka E. Ve tvarované základové části 66 se vnitřní vrstva 68 přetvoří do množství po obvodu rozmístěných podpěr 74. jejichž úkolem je stabilně nést nádobu 58 na rovném povrchu. Podpěry 74 jsou rozmístěny po obvodu dolního konce 76 nádoby 58. Každou podpěru 74 tvoří vybrání, které sahá ze středové oblasti dna nádoby 58 vzhůru směrem k obvodu nádoby 58 a k hornímu konci 78 nádoby 58. Díky zvětšené tloušťce vnitřní vrstvy 68 ve tvarované základové části 66 jsou podpěry 74 podstatně tvrdší a tužší než střední stěny 62 a 64.

Jak je ukázáno na obrázku 4c, má vnitřní vrstva 68 v závitové horní stěně 60, která přímo odpovídá závitové horní části 12 předlisku 10, tloušťku E, která je větší než tloušťka C ve střední části, protože nepodléhá vyfukování do formy. Jak bylo popsáno výše u předlisku 10 a jak je ukázáno na obrázku ld, zahrnuje vnitřní vrstva 68 na horním konci 78 horní hranu 28, která přesahuje recyklovanou vnější vrstvu 72 a brání tak styku recyklované vnější vrstvy 72 s obsahem, který opouští nádobu 58. To bylo podrobněji popsáno výše v souvislosti s předliskem 10 a způsobem jeho výroby.

Vícevrstvá konstrukce nádoby 58 je výhodná z hlediska současného úsilí o recyklaci již použitých látek. Podrobněji, vrstvy tvořící nádobu 58 jsou snadno oddělitelné pouhým odloupnutím a mohou tedy být pro účely recyklace snadno rozděleny. To znamená, že je-li jeden určitý materiál nerecyklovatelný, neovlivní to opětovné použití další vrstvy. Pokud se použije více než jednoho materiálu a pokud nelze vrstvy oddělit, může být recyklace nádob obtížná, protože materiály nemohou být odděleny a správně roztříděny. S uváděnou vícevrstvou

-7CZ 289041 B6 konstrukcí podle vynálezu je takové oddělení a roztřídění možné, navíc konstrukce umožňuje řízení tloušťky materiálu.

Způsob výroby nádoby 58 (viz obrázek 4) bude nyní popsán dle obrázku 5. Způsob výroby 5 nádoby 58 zahrnuje výše popsaný způsob výroby předlisku 10. Dle obrázků 1 a 2 po přidání vnější vrstvy 24 na polotovar 53 ve vstřikovací formě 54 vznikne předlisek 10, který se vyjme ze vstřikovací formy 54. Po vyjmutí se předlisek 10 vloží do vyfukovací formy 80 dle obrázku 5. Před umístěním předlisku 10 do vyfukovací formy 80 může být nutné předlisek 10 ohřát. Pokud se předlisek 10 vloží do vyfukovací formy 82 označené na obrázku 5 čárkovanou čarou okamžitě 10 po vyjmutí ze vstřikovací formy 54. může být teplota předlisku 10 dostatečná. V opačném případě se musí před vložením do vyfukovací formy 80 předlisek 10 ohřát v ohřívači (není zobrazen). Jak je ukázáno na obrázku 5, umístí se předlisek 10 do vyfukovací formy 80 a zajistí se v ní uchycením za závitovou horní část 12. Jakmile se předlisek 10 ve formě ustaví, vyfoukne se ve vyfukovací formě 80 do tvaru nádoby 58 (viz obrázek 4), který je na obrázku 5 vyznačen 15 čárkovaně. V průběhu vyfukování je předlisek 10 ve vyfukovací formě 80 zajištěn uchycením za horní část 12 předlisku 10, která na rozdíl od zbývajících částí předlisku 10 při tváření nádoby nepodléhá tváření vyfukováním. Po přetvoření předlisku 10 do tvaru nádoby 58 se vyfukovací forma 80 otevře a hotová nádoba 58 dle obrázku 4 se vyjme.

Předlisek 10 a nádoba 58 dle obrázků 1 až 5, z nichž každý byl vytvořen výše popsanými způsoby, se mohou skládat místo tří vrstev pouze ze dvou. V takovém případě se obvykle nepoužije nepropustné vrstvy 22 a 70 a polotovar 53 je tvořen pouze jednou vrstvou - vnitřní vrstvou 20. Ostatní kroky, v nichž se předlisek 10 vyfukováním do formy přetvoří v nádobu 58, zůstávají stejné jako výše popsané. Co se tlouštěk vnitřní vrstvy 20 a vnitřní vrstvy 70 týká, 25 relativní poměry tlouštěk mezi jednotlivými částmi zůstanou s výhodou zachovány.

Výše uvedené způsoby vytváření předlisku 10 a nádoby 58 mohou být spojeny do jednoho způsobu. Tento způsob může být automatizován, což znamená zahrnutí množství propojených stanic, ve kterých se budou provádět výše popsané kroky. Příklady jsou patenty US 5 244 610 30 a 5 240 718, které uvádí kolový stroj pro vyfukování plastu do formy, ve kterém se kombinují kroky vytlačování předlisku a vyfukování předlisku do formy. Tvářecí zařízení podle zmíněných patentů je použito i v tomto vynálezu.

Je zřejmé, že vynález přináší vícevrstvé nádoby a předlisky, které plně splňují výše vytyčené 35 cíle. Ačkoliv byl vynález popsán v souvislosti s určitými provedeními, znalým v oboru jsou ve světle předcházejícího popisu zřejmé mnohé možné varianty, úpravy a odchylky. Vynález tedy zahrnuje všechny takové varianty, úpravy a odchylky, které spadají do rozsahu připojených nároků.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vícevrstvý předlisek, pro vyfukování nádoby do formy, vyznačující se tím, že zahrnuje:

vytlačovanou vnitřní vrstvu (20), vymezující dutinu a zahrnující:

horní část (12) pro přetvoření do horní části nádoby, která má první tloušťku, střední část (14, 16) pro přetvoření do střední části nádoby, která má druhou tloušťku větší než je první tloušťka, a která je uspořádána pod horní částí (12), základovou část (18) pro přetvoření do základové části nádoby, která má třetí tloušťku větší než je druhá tloušťka, a která je uspořádána pod střední částí (14,16), a vstřikovanou vnější vrstvu (24), která je uspořádána mimo vnitřní vrstvu (20), kde předlisek má otevřený vršek, kde horní část (12) sahá k otevřenému vršku předlisku a kde střední část (14, 16) je prodlouženou boční stěnou, sahající od horní části (12) k základové části (18).
2. Předlisek podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje vytlačovanou nepropustnou vrstvu (22), uspořádanou mezi vnitřní vrstvou (20) a vnější vrstvou (24), kde nepropustná vrstva (22) je vytlačena zároveň s vnitřní vrstvou (20).
3. Předlisek podle nároku 1, vyznačující se tím, že jak vnitřní vrstva (20), tak i vnější vrstva (24) mají horní hranu (28, 32), přičemž horní hrana (28) vnitřní vrstvy (20) překrývá horní hranu (32) vnější vrstvy (24).
4. Předlisek podle nároku 3, vyznačující se tím, že horní hrana (28) vnitřní vrstvy (20) je v podstatě kolmá k částem tvořícím vnitřní vrstvu (20) a sahá přes horní hranu (32) vnější vrstvy (24).
5. Předlisek podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější vrstva (24) je z recyklovaného plastu a vnitřní vrstva (20) je z polyetylentereftalátu.
6. Předlisek podle nároku 1, vyznačující se tím, že nepropustná vrstva (22) je z etylenvynilalkoholového kopolymerů.
7. Předlisek podle nároku 1, vyznačující se t í m, že vstřikovaná vnější vrstva (24) zahrnuje závitovou horní část (12), která navazuje na horní část vnitřní vrstvy (20).
8. Předlisek podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější vrstva (24) má v oblastech navazujících na boční stěnu a základnu vnitřní vrstvy (20) v podstatě stejnoměrnou tloušťku.
9. Předlisek podle nároku 1, vyznačující se tím, že vytlačená vnitřní vrstva (20) obsahuje polyetylennaftalát.

-9CZ 289041 B6
10. Způsob tváření vícevrstvého předlisku, jehož tloušťka se mění po délce, vyznačující se t í m, že zahrnuje kroky:

vytlačování polotovaru (37), který má alespoň vnitřní vrstvu (20) materiálu, vytlačovacím prostředkem (33), který má zařízení (38) pro nastavování tloušťky materiálu, změnu tloušťky vnitřní vrstvy (20) po délce polotovaru (37) pomocí zařízení (38) pro nastavení tloušťky materiálu v průběhu kroku vytlačování, a vstřikování vnější vrstvy (24) materiálu, která navazuje na vnitřní vrstvu (20).
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že polotovar (37) se tvaruje ve vyfukovací formě (52).
12. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že krok vytlačování zahrnuje současné vytlačování nepropustné vrstvy (22), která navazuje na vnitřní vrstvu (20).
13. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok vytvoření horní hrany (28) na prvním konci polotovaru (37), která přesahuje obrys polotovaru (37).
14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že dále zahrnuje: tvářecí krok, který dále zahrnuje vytlačení výstupku (48) na obrysu polotovaru (37), který přesahuje obrys polotovaru (37), a rozříznutí polotovaru (37) ve výstupku (48) pro vytvoření horní hrany (28) na prvním konci polotovaru (37).
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kroky:

vložení polotovaru (37) do vstřikovací formy (56), a vstřikování vnější vrstvy (24), která navazuje na polotovar (37) tak, že horní hrana (32) vnější vrstvy (24) navazuje na první konec a horní hrana (28) vnitřní vrstvy (20) přesahuje horní hranu (32) vnější vrstvy (24).
16. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že krok změny tloušťky dále zahrnuje kroky:

nastavení zařízení (38) pro nastavování tloušťky materiálu tak, aby se v horní části (12) získala prvá šířka;

nastavení zařízení (38) pro nastavování tloušťky materiálu tak, aby se ve střední části (14, 16) získala druhá šířka, která je větší než prvá šířka, a nastavení zařízení (38) pro nastavování tloušťky materiálu tak, aby se v základové části (18) získala třetí šířka, která je větší než druhá šířka.

-10CZ 289041 B6
17. Vícevrstvá nádoba, zhotovená zpředlisku podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že zahrnuje horní stěnu (60), kterou tvoří nejméně vnitřní vrstva (68) z vytlačovaného materiálu a vnější vrstva (72) z vstřikovaného materiálu, kde vnitřní vrstva (68) materiálu má v horní stěně (60) první tloušťku, na ní navazující střední stěnu (62, 64), kterou tvoří nejméně vnitřní vrstva (68) z vytlačovaného materiálu a vnější vrstva (72) ze vstřikovaného materiálu a která se nachází pod horní stěnou (60), kde vnitřní vrstva (68) má ve středrtí stěně (62, 64) druhou tloušťku, která je menší než první tloušťka v horní stěně (60), a tvarovanou základovou stěnu (66) k podpírání nádoby (58), kterou tvoří alespoň vnitřní vrstva (68) z vytlačovaného materiálu a vnější vrstva (72) ze vstřikovaného materiálu, která se nachází pod střední stěnou (62, 64), přičemž vnitřní vrstva (68) z vytlačovaného materiálu má v základové stěně (66) třetí tloušťku, která je větší než druhá tloušťka ve střední stěně (62, 64).
18. Nádoba podle nároku 17, vyznačující se tím, že dále zahrnuje nepropustnou vrstvu (70), která je uspořádána mezi vnitřní vrstvou (68) a vnější vrstvou (72).
19. Nádoba podle nároku 17, vyznačující se tím, že vnitřní vrstva (68) je z polyetylentereftalátu a vnější vrstva (72) je z recyklovaného plastu.
20. Nádoba podle nároku 17, vyznačující se tím, že zahrnuje nepropustnou vrstvu (70) z etylenvynilalkoholového kopolymerů.
21. Nádoba podle nároku 20, vyznačující se t í m , že nepropustná vrstva (70) je vytlačovaná.
22. Nádoba podle nároku 17, vyznačující se tím, že vnitřní vrstva (68) obsahuje polyetylennaftalát.