专利名称：带孔的吹塑成型容器及便于制备该容器的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在吹塑成型容器上形成孔的方法及装置。更具体的是，本发明涉及在吹塑成型的浇水容器上形成注水孔和喷嘴孔的方法及装置。
背景技术：
使用吹塑成型法制造各种类型的工件通常是众所周知的。通常，这种工艺包括使用由两个单独组件或部分构成的模具，且上述模具具有适合的特定形状和尺寸的空腔。通常，首先挤压出熔融材料的大直径密封管(通常称为“型坯”)，将上述密封管放置在模具组件之间，并绕管闭合模具。然后向管中引入液压以强制熔融管靠在空腔壁上，从而使密封管与空腔形状相同。保持液压直至熔融材料冷却、凝固。然后释放压力，拉开模型组件并从中弹出已定型的工件。
通常用上述方式制造的工件之一是浇水容器。许多吹塑成型容器特别是浇水容器需要或必须在容器上形成孔。然而，由于吹塑成型工艺包含使用具有连续和完整表面的型坯，所以模具本身除引入液压的孔之外并不能形成任何孔。然而，在完成吹塑成型工艺并从模具中弹出容器之后切削这些孔需要附加工具和附加加工步骤，这进一步增加了难度、时间和费用。而且，由于这些孔通常处于刀具难以进入的位置，所以通常会导致切削质量方面的瑕疵。
于是，人们建议了多种在吹塑成型加工过程中在吹塑成型工件上形成孔的方法和装置，例如在Schrader的美国专利申请No.10/166,840中公开的方法和装置，该专利申请在此引入作为参考。然而，就浇水容器来说，出现的一个问题是通常需要制造带有把手的上述容器。因此，模具必须具有用以产生容器蓄水(reservoir)(或主体)部分的空腔部分和用以产生容器把手的空腔部分。当然，通常需要在蓄水部分的上方具有大的注水孔，这既是为了方便也是为了让容器的蓄水部分填充至最大容量。然而，由于该注水孔在把手的下方，这样模具的把手部分就阻碍了可用于形成注水孔的任何穿孔路径。
另外，特别适合于吹塑成型工艺的一种浇水容器类型是洒水壶。洒水壶通常具有带有截头圆锥体末端(通常称为“莲蓬式喷嘴”)的喷口，该喷口展开至具有许多小孔的宽表面，水通过上述小孔中流出。为形成这些小孔，将莲蓬式喷嘴作为一个单独部件制造，然后将其组装到吹塑成型容器上。
然而，将莲蓬式喷嘴作为一个单独部件制造的缺点在于它需要制造过程中的附加步骤，从而导致了时间和费用增加。而且，由于必须将喷口的末端车螺纹以将莲蓬式喷嘴拧在喷口上，从而导致了大量的附加工具和由此产生的附加成本。拧在喷口上的单独的莲蓬式喷嘴部件的另一缺点在于可能存在通过莲蓬式喷嘴与喷口接合处的渗漏和/或在接合处的不规则流动。最后，单独的莲蓬式喷嘴部件的另一缺点在于在运输中或在商店或用户家里，莲蓬式喷嘴常常会与洒水壶分离并继而丢失，从而使整个洒水壶实际上毫无用处。
因此，所需要的是能方便地形成吹塑成型浇水容器的孔的方法和装置，其不需要附加工具或制造步骤而且不需要制造单独的容器部件。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于在吹塑成型容器上方便地形成孔的方法和装置，其在容器吹塑成型之后不需要单独的切削步骤。
本发明的另一目的在于提供一种用于在吹塑成型容器上方便地形成孔的方法和装置，其不需使用附加工具。
本发明的另一目的在于提供一种用于在吹塑成型容器上方便地形成孔的方法和装置，其允许容器以单一装置吹塑成型。
为克服现有技术的缺陷并实现至少一些所列目标和优点，本发明包括用于在吹塑成型容器上形成孔的含模具的装置，所述模具包括第一和第二模具部分，当上述两部分沿接缝相互靠近时，它们至少部分围成蓄水空腔，在吹塑过程中将吹塑成型容器的壁吹气以使其靠在上述空腔上，其中第一和第二模具部分分别具有第一和第二间隙，当第一和第二模具部分相互靠近时，上述第一和第二间隙在模具上形成与接缝相交的孔，当处于第一位置时，第一冲压机放置在第一间隙内，且当处于第一位置时，第二冲压机放置在第二间隙内，其中，当第一和第二模具部分相互靠近时，第一冲压机处于与第二冲压机相邻的位置，这样当第一和第二冲压机处于第二位置时，每一冲压机至少部分伸出吹塑成型容器的壁并进入蓄水空腔，这样冲压机就共同在吹塑成型容器的壁上形成一个孔。
在另一实施例中，本发明包括用于在吹塑成型容器上形成孔的含模具的装置，所述模具包括第一和第二模具部分，当上述第一和第二模具部分沿接缝相互靠近时，它们至少部分围成空腔，在吹塑过程中将吹塑成型容器的壁吹气以使其靠在上述空腔上，其中第一和第二模具部分分别具有第一和第二间隙，当第一和第二模具部分相互靠近时，上述第一和第二间隙在模具上形成与接缝相交的孔；以及当与该孔靠近时可覆盖该孔的第三模具部分，上述第三模具部分具有与吹塑成型过程中吹塑成型容器的壁相靠近的表面，其中第三模具部分包括至少一个适合在吹塑成型容器的壁上形成孔的销。
在另一实施例中，本发明包括用于在吹塑成型容器上形成孔的含模具的装置，所述模具包括第一和第二模具部分，当上述第一和第二模具部分沿接缝相互靠近时，它们至少部分围成喷口空腔和蓄水空腔，在吹塑成型过程中将吹塑成型容器的壁吹气以使其靠在上述空腔上，其中喷口空腔具有与蓄水空腔流体传递的第一末端和第二末端，其中第一和第二模具部分分别具有第一和第二间隙，当第一和第二模具部分相互靠近时，上述第一和第二间隙在模具上形成与接缝相交的孔；以及当与该孔靠近时可覆盖该孔的第三模具部分，上述第三模具部分具有与吹塑过程中吹塑成型容器的壁相靠近的表面，其中当第三模具部分与孔相邻时，该第三模具部分与喷口空腔的第二末端相邻。
在另一实施例中，本发明包括用于在吹塑成型容器上形成孔的装置，将所述吹塑成型容器在具有第一和第二模具部分的模具中进行吹制。上述装置包括至少安装在所述模具部分之一的外壳；置于外壳内的内壳；固定于内壳上具有陶形曲面(molding surface)和多个孔的壁件；置于内壳内并具有多个凸出销的塑模；置于外壳内的壳制动装置，当所述第一和第二模具部分相互靠近时，上述壳制动装置能够使内壳在外壳内移动以便在吹塑过程中将吹塑成型容器的壁吹靠在陶形曲面上；以及置于内壳内的塑模制动装置，所述塑模制动装置能够使塑模在内壳内移动，致使多个销移动通过壁件上的多个孔，从而在吹塑成型容器的壁上形成多个孔。
在另一实施例中，本发明包括用于在吹塑成型容器上形成孔的方法，该方法包括如下步骤使第一模具部分沿接缝与第二模具部分接近，从而至少部分围成蓄水空腔和把手空腔，接着将吹塑成型容器的壁吹靠在蓄水空腔和把手空腔上，同时将置于与接缝相交的孔中的相邻的第一和第二冲压机的至少一部分伸长，通过吹塑成型容器的壁并伸入蓄水空腔，这样冲压机就共同在吹塑成型容器的壁上形成一个孔。
在另一实施例中，本发明包括用于方便地在吹塑成型容器上形成孔的方法，该方法包括如下步骤使第一模具部分沿接缝与第二模具部分接近，从而至少部分围成蓄水空腔和喷口空腔，使第三模具部分靠近与接缝相交的孔，从而使第三模具部分的陶形曲面覆盖该孔，将吹塑成型容器的壁吹靠在蓄水空腔、喷口空腔和陶形曲面上。
在另一实施例中，本发明包括吹塑成型的洒水壶，该洒水壶包括蓄水部分，与蓄水部分整体形成的把手部分，与蓄水部分整体形成的喷口部分，和与喷口部分整体形成的莲蓬式喷嘴部分。
在另一实施例中，本发明包括吹塑成型的洒水壶，该洒水壶包括蓄水部分，与蓄水部分整体形成的把手部分，和与蓄水部分整体形成的壶嘴部分，其中蓄水部分具有与把手部分的垂直面相交的冲压注水孔。
在另一实施例中，本发明包括形成带有把手的洒水壶的方法，该方法包括如下步骤沿接缝闭合洒水壶模具，在模具中吹塑洒水壶，在打开模具之前沿接缝在洒水壶上冲孔。
图1是根据本发明制造的浇水容器的立体图。
图2是用于制造图1的浇水容器的根据本发明的装置的横截面后视图。
图3是图2装置的一实施例的侧视图。
图4是图2装置的一实施例的部分横截面的俯视图。
图5是图2装置的局部分解图。
图6是图2装置的一实施例的局部横截面后视图。
图7是图2装置的一实施例的局部横截面侧视图。
图8是图2装置的一实施例的局部等视图。
图9是图2装置的一实施例的侧视图。
具体实施例方式
首先，图1示例了根据本发明制造的典型的浇水容器，即洒水壶。如说明书中所使用的，术语“顶部”，“底部”，“上面”，“下面”，“上”，“下”，“在上面”，“在下面”，“向上”，“向下”，“更高”，“更低”，“前”，“后”，“向前”和“ 向后”代表附图中所示物体的方位，上述方位对于得到本发明的物体不是必须的。
洒水壶12具有能容纳2至3加仑水的椭圆形主体或“蓄水”部分14。如下文将进一步描述的，蓄水部分14由两个相匹配模具组件中的两个相匹配空腔构成。洒水壶12具有源于两模具组件接合处的接缝的模具分界线。洒水壶12具有沿着该模具分界线并平行于蓄水部分14的椭圆主轴的管状把手16，该管状把手16从蓄水部分14的上部延长至该洒水壶的至少一侧。上述把手16如此拉长以便当该洒水壶处于垂直位置或向一侧倾斜时能够将洒水壶12容易并舒服的攥住，并允许用户始终将把手16攥在洒水壶重心的上方，该重心在浇水和洒水壶12变得不满时将改变。在把手16下方与模具分界线相交的大注水孔18是用于向洒水壶12中注水。
在与把手向下延伸的一侧相对的一侧，喷嘴孔20从靠近蓄水部分14的底部向外并向上延伸。在喷口的末端有截头圆锥体部分22，通常称为“莲蓬式喷嘴”，该喷口由直径约1英尺或更小展开成为直径约3.5英尺的微凸面24。该凸面24具有多个孔，由此形成喷射图案。
图2-3示例了用于在本发明吹塑成型容器上方便地形成孔的装置的一个实施例的基本组件。模具32由第一模具部分34和第二模具部分36组成，当上述第一和第二模具部分相互靠近时，它们至少部分围成蓄水空腔38，把手空腔40和喷口空腔42。在操作中，将型坯(未示出)放于第一、第二模具部分34、36之间，然后将第一、第二模具部分34、36压紧。每一空腔38、40、42都包围了部分型坯，且在上述第一、第二模具部分34、36之间的接缝44处夹断任何不需要的型坯部分。然后通过入口46引入液压，该液压向着空腔38、40、42的表面吹型坯，从而将型坯模制成具有蓄水腔、把手和喷口的容器形状。保持液压直至熔融物质冷却、凝固。然后将第一和第二模具部分34、36分开，从模具32中取出模制容器12，并从容器12上切去或断开任何源于被夹端型坯的多余溢料。
如图4所示，每一模具部分34、36均有间隙50、52，这样当第一、第二模具部分34、36相互靠近时，在模具32里就形成孔54。如图5-7所示，在间隙52、50中分别放置第一和第二冲压机56、58。所述第一和第二冲压机56、58分别具有制动装置60、62，该制动装置可推进冲压机通过被吹靠在蓄水空腔38的表面上的型坯的壁并成孔。在某些实施例中，这些制动装置为液压传动。
通过上述方法形成孔54，人们能够在与洒水壶12的把手部分16的垂直面64、65相交的蓄水部分14的壁上冲孔。因此不管把手部分16的形状或宽度有任何改变，人们仍然能够容易地形成与沿把手空腔40纵轴的垂直面64或与任何平行于把手空腔纵轴的垂直面65相交的孔54。
可以使用多种机制来保持冲压机56、58的平行排列。如图6所示，例如在某些实施例中，可分别提供与冲压机56、58面对的凹口66、68来接受源于夹持在第一、第二模具部分34、36之间的型坯多余部分的溢料。如图7所示，在其它实施例中，可至少使用一个销70来暂时联结第一和第二冲压机56、58以保持冲压机相互平行排列。例如，第一和第二冲压机56、58可分别包含销72和用于接受对应冲压机的销72的销套70。在其它实施例中，第一冲压机56可包括一对突出其直角边的销72，而第二冲压机58包括用于接受该销72的两个销套70。因而，当第一和第二模具部分结合在一起时，销72进入到销套70中，从而防止第一和第二冲压机56、58相互移动。另外，在某些实施例中，至少冲压机56，58之一包括至少一个可插入垂直销套82、84中的垂直销78、80以保持垂直排列。
如图3所示，喷口空腔42具有与蓄水空腔38相连的第一末端90，以及第二末端92。如图8所示，当第一和第二模具部分34、36相互靠近时，第三模具部分100向喷口空腔的第二末端92移动，这样可将型坯的壁吹靠在陶形表面102上。
如图8-9所示，在某些有利的实施例中，将外壳104安装在第一模具部分34上。将内壳106置于外壳104中。当第二模具部分36靠近第一模具部分34时，壳制动装置108向喷口空腔的第二末端92推进内壳106以移动壁件陶形曲面102至型坯的壁所吹靠的位置。在某些实施例中，表面102是微凹的，从而形成具有凸面24的洒水壶12的莲蓬式喷嘴部分22(如图1所示)。当将型坯的壁吹靠在表面102上时，塑模制动装置110在内壳106中推进塑模112。塑模112具有多个突出的销114。当将塑模112推进时，销114在洒水壶12的凸面上形成多个孔。这样，与喷口空腔42的垂直面116、118相交形成了具有多个喷嘴孔的光滑凸面24。
上述应该理解为示例性而非限制性的，本领域技术人员可以作任何明显的改进而不脱离本发明的精神。因此，首先应参照其附随的权利要求而不是上述说明来确定本发明的范围。
权利要求
1.用于在吹塑成型容器上形成孔的装置，该装置包括包括第一和第二模具部分的模具，当所述第一和第二模具部分沿接缝相互靠近时，它们至少部分围成蓄水空腔，在吹塑过程中将吹塑成型容器的壁吹靠在所述空腔上；其中，所述第一和第二模具部分分别具有第一和第二间隙，当所述第一和第二模具部分相互靠近时，所述第一和第二间隙在所述模具中形成与接缝相交的孔；第一冲压机，当其处于第一位置时，其置于第一间隙内；和第二冲压机，当其处于第一位置时，其置于第二间隙内；其中，当所述第一和第二模具部分相互靠近时，所述第一冲压机靠近所述第二冲压机，这样当所述第一和第二冲压机处于第二位置时，每一所述冲压机至少部分延伸过吹塑成型容器的壁并进入蓄水空腔，使得所述冲压机共同在吹塑成型容器的壁上形成一个孔。
2.根据权利要求1的装置，其中当所述第一冲压机处于第一位置时，该第一冲压机具有置于第一间隙内的圆边，当所述第二冲压机处于第一位置时，该第二冲压机具有置于第二间隙内的圆边，所述每一个冲压机都具有直边，并且当所述第一和第二模具部分相互靠近时，每个冲压机的直边相互靠近。
3.根据权利要求1的装置，其中所述第一冲压机包括至少一个销套；以及所述第二冲压机包括至少一个销，当所述第一和第二模具部分相互靠近时，将所述销置于所述至少一个销套中。
4.根据权利要求1的装置，其中所述第一和第二冲压机均具有凹口，当所述第一和第二模具部分相互靠近时，该凹口用于接收溢料。
5.根据权利要求1的装置，其中所述第一和第二冲压机中的至少一个包括至少一个可插入垂直销套中的垂直销。
6.根据权利要求1的装置，其进一步包括推进所述第一冲压机通过吹塑成型容器壁的第一制动装置和推进所述第二冲压机通过吹塑成型容器壁的第二制动装置。
7.根据权利要求6的装置，其中所述第一和第二制动装置是液压制动装置。
8.根据权利要求1的装置，其中当所述第一和第二模具部分相互靠近时，所述第一和第二模具部分至少部分围成把手空腔；和由第一和第二间隙形成的孔与把手空腔的垂直面相交。
9.根据权利要求8的装置，其中当所述第一和第二模具部分相互靠近时，所述第一和第二模具部分至少部分围成具有第一末端和第二末端的喷口空腔，所述第一末端与蓄水空腔流体连接。
10.根据权利要求9的装置，其进一步包括位于喷口空腔的第二末端的第三模具部分，所述第三模具部分具有与喷口空腔的垂直面相交的表面，且在吹塑过程中，将吹塑成型容器的壁吹靠在所述表面上。
11.根据权利要求10的装置，其中第三模具部分包括至少一个可在吹塑成型容器壁上形成孔的销。
12.根据权利要求10的装置，其中第三模具部分的表面是凹的，以便在吹塑成型容器上形成凸面。
13.根据权利要求10的装置，其进一步包括安装在所述第一模具部分并与喷口空腔第二末端相邻的外壳；置于所述外壳中的内壳；其中所述第三模具部分固定于所述内壳上，所述第三模具部分中具有多个孔；置于所述内壳中的塑模，所述塑模具有多个突出的销；置于所述外壳中的壳制动装置，当所述第一模具部分靠近所述第二模具部分时，所述壳制动装置在所述外壳中移动所述内壳，从而可在吹塑过程中将所述吹塑成型容器的壁吹靠在第三模具部分的表面；和置于所述内壳中的塑模制动装置，该塑模制动装置可在所述内壳中移动所述塑模并使所述多个销移动通过第三模具部分中的多个孔，从而在吹塑成型容器的壁上形成多个孔。
14.根据权利要求13的装置，其中模板的表面是凹的，以便在吹塑成形容器上形成凸面。
15.用于在吹塑成型容器上形成孔的装置，该装置包括包括第一和第二模具部分的模具，当所述第一和第二模具部分沿接缝相互靠近时，它们至少部分围成空腔，在吹塑过程中将吹塑成型容器的壁吹靠在所述空腔上；其中所述第一和第二模具部分分别具有第一和第二间隙，当所述第一和第二模具部分相互靠近时，所述第一和第二间隙形成与接缝相交的孔；当靠近孔时可覆盖孔的第三模具部分，所述第三模具部分具有在吹塑过程中将吹塑成型容器的壁吹靠在上面的表面；其中所述第三模具部分包括至少一个可在吹塑成型容器的壁上形成孔的销。
16.根据权利要求15的装置，其中该表面是凹的，以便在吹塑成型容器上形成凸面。
17.用于在吹塑成型容器上形成孔的装置，该装置包括包括第一和第二模具部分的模具，当所述第一和第二模具部分沿接缝相互靠近时，它们至少部分围成喷口空腔和蓄水空腔，在吹塑过程中将吹塑成型容器的壁吹靠在所述空腔上；其中，所述喷口空腔具有第一末端和第二末端，该第一末端与蓄水空腔流体相连；其中所述第一和第二模具部分分别具有第一和第二间隙，当所述第一和第二模具部分相互靠近时，所述第一和第二间隙形成与接缝相交的孔；和当靠近孔时可覆盖孔的第三模具部分，所述第三模具部分具有在吹塑过程中将吹塑成型的容器的壁吹靠在上面的表面；其中，当所述第三模具部分与孔相邻时，所述第三模具部分与喷口空腔的第二末端相邻。
18.根据权利要求17的装置，其中该表面与喷口空腔的垂直面相交。
19.根据权利要求17的装置，其中该表面是凹的，以便在吹塑成型容器上形成凸面。
20.根据权利要求17的装置，其中第三模具部分包括至少一个可在吹塑成形容器的壁上形成孔的销。
21.根据权利要求17的装置，其进一步包括安装在所述第一模具部分并与喷口空腔的第二末端相邻的外壳；置于所述外壳中的内壳；其中将所述第三模具固定于所述内壳上，所述第三模具部分中具有多个孔；置于所述内壳中的塑模，所述塑模具有多个突出的销；置于所述外壳中的壳制动装置，当所述第一模具部分靠近所述第二模具部分时，所述壳制动装置在所述外壳中移动所述内壳，从而可在吹塑过程中将所述吹塑成型容器的壁吹靠在第三模具部分的表面；和置于所述内壳中的塑模制动装置，该塑模制动装置可在所述内壳中移动所述塑模并使所述多个销移动通过第三模具部分中的多个孔，从而在吹塑成型容器的壁上形成多个孔。
22.根据权利要求17的装置，其中当所述第一和第二模具部分相互靠近时，所述第一和第二模具部分至少部分围成把手空腔。
23.用于在吹塑成型容器上形成孔的装置，所述吹塑成型容器在具有第一和第二模具部分的模具中进行吹制，该装置包括安装在至少一个所述模具部分的外壳；置于所述外壳中的内壳；固定于所述内壳中的壁件，所述壁件具有陶形曲面和多个孔；置于所述内壳中的塑模，所述塑模具有多个突出的销；置于所述外壳中的壳制动装置，当所述第一和第二模具部分移动相互靠近时，所述壳制动装置在所述外壳中移动所述内壳，从而可在吹塑过程中将所述吹塑成型容器的壁吹靠在陶形曲面上；和置于所述内壳中的塑模制动装置，该塑模制动装置可在所述内壳中移动所述塑模并使所述多个销移动通过壁件中的多个孔，从而在吹塑成型容器的壁上形成多个孔。
24.根据权利要求23的装置，其中陶形曲面是凹的，以便于在吹塑成型容器上形成凸面。
25.用于在吹塑成型容器上形成孔的方法，该方法包括如下步骤使第一模具部分沿接缝靠近第二模具部分，从而至少部分围成蓄水空腔和把手空腔；将吹塑成型容器的壁吹靠在蓄水空腔和把手空腔上；同时将置于与接缝相交的孔中的相邻的第一和第二冲压机的至少一部分伸长，通过吹塑成型容器的壁并伸入蓄水空腔，这样所述冲压机就共同在吹塑成型容器的壁上形成了一个孔。
26.根据权利要求25的方法，其中冲压机形成与把手的垂直面相交的孔。
27.用于在吹塑成型容器上形成孔的方法，该方法包括如下步骤使第一模具部分沿接缝靠近第二模具部分，从而至少部分围成蓄水空腔和把手空腔；使第三模具部分靠近喷口空腔的一个末端与接缝相交的孔，这样就可使第三模具部分的陶形曲面覆盖该孔；和将吹塑成型容器的壁吹靠在蓄水空腔、喷口空腔和陶形曲面上。
28.根据权利要求27的方法，该方法进一步包括透过陶形曲面延伸至少一个销以在吹塑成型容器的壁上形成至少一个孔的步骤。
29.吹塑成型的洒水壶，包括蓄水部分；与所述蓄水部分整体形成的把手部分；与所述蓄水部分整体形成的喷口部分；和与所述喷水部分整体形成的莲蓬式喷嘴部分。
30.根据权利要求29的洒水壶，其中所述莲蓬式喷嘴具有多个冲孔。
31.吹塑成型的洒水壶，包括蓄水部分；与所述蓄水部分整体形成的把手部分；和与所述蓄水部分整体形成的喷口部分；其中，所述蓄水部分具有与把手部分的垂直面相交的冲压的注水孔。
32.形成具有把手的洒水壶的方法，该方法包括如下步骤沿接缝闭合洒水壶模具；在模具中吹塑成型洒水壶；和在打开模具之前沿接缝在洒水壶上冲孔。
33.根据权利要求32的方法，其中冲孔步骤包括与把手的垂直面相交冲孔。
全文摘要
本发明公开了带孔的吹塑成型容器及便于制备该容器的方法及装置，其通常包括沿接缝相互靠近安装的第一和第二模具部分和在接缝上形成孔的机构。在某些实施例中，使用第一和第二冲压机在容器把手的下方形成一个孔。在某些实施例中，使用第三模具部分形成莲蓬式喷嘴表面并在其上形成多个孔。
文档编号B29C49/50GK1539623SQ20041003525
公开日2004年10月27日 申请日期2004年4月5日 优先权日2003年4月3日
发明者杰弗里·S·安德森, 帕梅拉·J·内维, J 内维, 杰弗里 S 安德森 申请人:卡斯托姆-帕克公司