拉伸吹塑方法及装置的制作方法

专利名称：拉伸吹塑方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及塑料制品的制造并且，尤其，涉及通过拉伸吹塑制 造塑料制品。
背景技术：
聚对苯二甲酸乙酯(PET)容器通常通过利用空心注射模塑型坯的 拉伸吹塑装置来生产。
型坯的直径通常比将由型坯制造出的容器的直径稍小，轴向长度比 容器轴向长度稍小，开口的尺寸和形状与容器的开口相同。
容器通过首先将型坯加热到使型坯能被模塑成容器形状的温度再由 拉伸吹塑成型。被加热的型坯然后被放置在模具内，该模具的内部形状 与将要从型坯中模塑出来的容器的外部形状一致。
在传统的拉伸吹塑中型坯内的空气压力被提升到"吹制压力"，其通 常在20和50巴之间，以使型坯膨胀到这样一个程度，即其外部表面挤 压模具的内表面从而获得模具内表面的形状。 一旦膨胀的型坯充分冷却
后，不需要具有吹塑压力的空气型坯就保持容器的形状。
吹制压力通常由泵结合存放由泵输出的压縮空气的压力容器来产 生。泵和压力容器必须遵从一定的规则。遵从这些规则通常包括大量时 间和金钱的投入。
FR 2839277公开了一种从其中注射有不可压流体的被加热的型坯中 制造聚酯树脂容器的拉伸吹塑方法。在FR 2839277的方法中注射不可压 流体的同时使型坯拉伸和膨胀直到其到达模具的壁。FR 2839277的方法
尤其适用于生产小型容器如PET饮料瓶的结合充型实施例的单级阶段。 其它拉伸吹塑方法使用可压縮流体，例如气体，与拉伸杆相结合。 在这些方法中拉伸杆通过开口被轴向引入模具中和型坯的内部从而在模 具内拉伸被加热的型坯。
上述的拉伸吹塑过程尤其适用于制造容积最大约为20升且壁厚约 为0.3毫米的相对小的塑料容器。然而，对于大容积和/或壁厚的容器和
制品来说，该方法是不经济和不可靠的，因为它们不能可靠地生产均匀
膨胀的容积大约为20升或更大的容器和制品。 发明目的
本发明的目的是克服，或至少改善， 一个或多个以上提到的现有技 术的缺陷，或者为消费者提供实用或经济的选择。
本发明其它的目的和优点通过以下的结合附图的说明将变得更明 显，其中通过图示和举例，公开了本发明优选的实施例。

发明内容
根据本发明的第一种形式，其提供了一种从基本空心的被加热的塑
料型坯中模制基本空心的塑料制品的方法，该方法包括以下步骤 将被加热的型坯插入基本空心的模具； 用拉伸元件拉伸被加热的型坯；
用不可压流体基本填充满被拉伸和加热的型坯以使被拉伸和加热的 型坯膨胀并通过模具形成制品的形状；和
从通过使模具内被拉伸和加热的型坯膨胀而形成的制品的内部排出 不可压流体。
根据本发明的第二种形式，其提供了一种从基本空心的塑料型坯中 模制基本空心的塑料制品的方法，该方法包括以下步骤
将型坯插入基本空心的模具中； 加热型坯；
用拉伸元件拉伸被加热的型坯；
用不可压流体基本填充满被拉伸和加热的型坯以使被拉伸和加热的 型坯膨胀并通过模具形成制品的形状；和
从通过使模具内被拉伸和加热的型坯膨胀而形成的制品的内部排出 不可压流体。
一方面，本发明的第一和第二种形式中的排出包括将可帮助冷却制 品的气体基本充满制品以代替不可压流体。优选的气体为空气。
根据本发明的第三种形式，其提供了一种从基本空心的被加热的塑
料型坯中模制基本空心的塑料制品的装置，该装置包括 容纳型坯的基本空心的模具；
在加热型坯后拉伸型坯的拉伸元件；
用不可压流体基本填充满被拉伸和加热的型坯使其膨胀的不可压流 体填充装置；和
从由膨胀模具中被拉伸和加热的型坯形成的制品的内部排出不可压 流体的排出装置。
一方面，本发明第三形式的装置进一步包括加热型坯的加热器。
另一方面本发明第三形式的装置进一步包括使用气体基本填充满膨 胀的被拉伸和加热的型坯的气体填充装置。用该气体填充容器可使不可 压流体通过排出装置从制品内部排出。
通过使用拉伸杆和不可压流体而非气体作为吹制介质，有利的是上 述发明形式能够更可靠地从而更经济地生产具有相对大容积和壁厚的塑
料制品o
上述发明形式可被用于模制任何适宜尺寸和形状的任何适宜的制 品。例如，上述发明形式可被用于模制容器。在特别优选的方面，装置
适合于模制基本对称和/或一端有开口的形状简单的容器。容器可以是箱 体，例如水箱。
虽然上述发明形式特别适用于制造容积和壁厚分别超过20升和0.3 毫米的制品，不过上述发明形式可以被用于制造容积为20升或更小和壁 厚为0.3毫米或更薄的容器。
上述发明形式可被用于从由任何适宜的塑料制成的型坯中模制制 品。优选的，上述发明形式能够被用于从基本由热塑性塑料制成的型坯 中模制制品。优选的，上述发明形式能够被用于从基本由PET制成的型 坯中模制制品。
被用于加热型坯的加热器可以是任何适宜的类型。优选的，加热器 能够被操作以将型坯加热到任何使型坯被模制成制品形状的温度。在更 优选的方面，加热器能够被操作以将型坯加热到制成型坯的塑料的拉伸 温度。如果型坯由PET制成，加热器优选被操作以将型坯加热到通常的 位于大约85"C至13(TC范围内的PET拉伸温度。更优选的加热器被操作 以将型坏加热到大约105°C。
型坯可以由任何塑料构成且优选的是热塑性塑料如聚氯乙稀，苯乙 烯，聚丙烯，聚烯烃。优选的型坯由PET构成。
优选的，型坯在被插入模具前被加热。可替换的，加热器可以适用
于在型坯被插入模具后或插入模具时加热型坯。
模具可以是任何适宜的形式。在优选的方面，模具基本对称和/或一 端有开口且形状简单。模具可以是单体模具或分开的模具。
在型坯被插入模具后，优选使用密封元件覆盖型坯的开口。优选地， 拉伸元件延伸穿过密封元件进入型坯。优选地，不可压流体管路延伸穿 过密封元件以使当型坯被填充满或当不可压流体从容器中排出时，填充 型坯的不可压流体流过不可压流体管路。
被用于填充满型坯的不可压流体可以是任何适宜的形式。被加热的
型坯优选地被液体填充。在优选的方面被加热的型坯以水填充。
型坯内不可压流体的压力可被升高到使得型坯膨胀的任何压力。该 被称为不可压流体吹制压力的压力，可以改变从而适应制造型坯用的塑
料的类型。如果型坯由PET制成，膨胀型坯所需的吹制压力通常约为3 至40巴之间。优选的吹制压力大约为20巴。
型坯内不可压流体的温度可被调节到任何温度。优选的该温度在大 约85。C和BO。C之间并且更优选的该温度是大约95°C。
在排出不可压流体时其压力优选的特别降至在3至40巴之间并且优 选的大约为6巴。
型坯可以用任何适宜的方式被填充满不可压流体。例如在发明第一 和第二形式中不可压流体可以被注入或泵入到型坯中。发明第三形式中 使用的不可压流体填充装置可以是任何适宜的形式。在优选的方面，不 可压流体填充装置是一个泵，其能够将不可压流体泵入型坯中使得型坯
中不可压流体的压力升高到所需的吹制压力。泵可以是，例如液压缸， 其能够将不可压流体注射到型坯内。
优选地，在上述发明形式中被加热的型坯在型坯被填满不可压流体 的同时或之前被拉伸。在特别优选的方面，拉伸元件通过型坯上的开口 被插入型坯中。
被用于从通过使模具内被拉伸和加热的型坯膨胀而形成的制品的内 部排出不可压流体的排出装置可以是任何适宜的形式。在优选的实施例 中，排出装置在不可压流体管路中。
被利用来将不可压流体排出制品的气体可以冷却制品并使其固定于 最终的形状。
被引入制品内的气体的压力将典型的位于大约3和40巴之间并且将 优选的大约为7巴。
优选地，气体被引入时的温度在大约5t:和85'C之间并且优选地大
约为25°C。
贯穿该说明书的，除非另有说明，"包括(comprise)"、"包括 (comprises)禾卩"包括(comprising)，，被用作开式而不是闭式，所以被描 述的整体或成组整体可以包括一个或多个其它未描述的整体或成组整 体。
另外，贯穿说明书和权利要求书的，除非上下文的要求否则术语"基 本"或"大约"将被理解为不局限于由该术语限制的范围的值。


发明的非限制性实施例在此处通过参考附图来说明，其中 图1是本发明的拉伸吹塑装置的示意图2提供了本发明的拉伸吹塑装置的示意图，其中放置型坯用于模
制；
图3提供了本发明的拉伸吹塑装置的示意图，其中拉伸元件被拉长 并且不可压流体部分地填充到型坯中；
图4提供了本发明的拉伸吹塑装置的示意图，其中不可压流体使被 拉伸的型坯膨胀到模具的形状；和
图5提供了本发明的拉伸吹塑装置的示意图，其中不可压流体部分 地从形成的容器中排出；
图6提供了本发明的拉伸吹塑装置的示意图，其中形成的容器准备 从装置中移出；
图7提供了本发明的包括加热器的拉伸吹塑装置的示意图；和
图8提供了图示发明方法优选步骤的流程图。
具体实施例方式
虽然发明将特别参考PET塑料容器的制造进行说明，但需要意识到
的是这仅仅是举例的方式并且发明不仅可以被用于制造容器还可以被用 于制造其它类型的PET制品和其它类型的塑料制品，例如聚氯乙烯，苯 乙烯，聚丙烯或聚烯烃的制品。可以通过本发明制造的制品的例子包括 水桶，辊筒，提桶，管子，路障，轻舟，水池过滤器壳体，移动卫生间 围隔，其它围隔和箱体，如水箱，以及这些制品的衬垫和间隔件。根据 本发明可以制造出任何大型的基本空心的制品。
现在将详细叙述本发明的实施方式，其实施例通过附示，其中 从始至终相同的附图标记涉及相同的元件。下文的说明基于发明图示的 实施例，虽然这里没有仔细说明替换的实施例，但其不应该被认为是对 发明的限制。
参考图示发明实施例之一的图1，拉伸吹塑装置100包括基本空心 的模具112，其包括第一半边模具114和第二半边模具116。每个半边模 具114、 116具有各自的腔室，第一腔室115和第二腔室117。两个半边 模具114、 116在图1中显示的是脱离状态，从该状态它们能够移动到啮 合的状态。
装置100包括锁120,其在图1中显示的是包括阳部件(male component) 120A和阴部件(female component) 120B，各自分别包括孔122A 和122B。在图1中锁120显示的是打开的状态。锁装置120能在打开和 锁合的状态之间移动。在锁合状态时，阳孔122A和阴孔122B对齐并且， 例如，钉(未显示)，被插入其中。在锁合状态时，锁120安全地将两个 半边模具114和116保持在一起。本领域的技术人员很容易能够选择适 宜的锁120。
装置100还包括吹制核心组件130其包括杆状的拉伸元件132。拉 伸元件132包括蘑菇头部134，其上布置了多个气体通道136。拉伸元件 132在图1中显示的是位于縮回的位置，如下文将要说明的拉伸元件132 可以在縮回位置和延伸位置间移动。
另外，吹制核心组件130包括中间的液压缸138，两个周边的液压 缸140和密封元件142。如下文将要说明的中间的液压缸138的作用是在 縮回位置和延伸位置间移动拉伸元件132，而周边液压缸140的作用是在 与模具112啮合的位置和图1所示的脱离的位置间移动密封元件142。
密封板形式的密封元件142，包括第一密封件144和第二密封件146。 密封元件142另外还包括间隙133，拉伸元件132穿过该间隙。
吹制核心组件130还包括气体填充装置150和不可压流体填充装置
160。
气体填充装置150包括与气体供应件154、气体压缩机156和气体 阀门158相连的气体管路152。图1还显示了气体供应件154通过气体管 路152被直接连接到气体压縮机156上。气体管路152延伸穿过密封元 件142并且被连接到蘑菇头部134这样气体管路152中的气体可以从多 个气体通道136中排出。
不可压流体填充装置160包括与不可压流体箱164、不可压流体泵 166和不可压流体阀门168相连的不可压流体管路162。图1还显示了不 可压流体箱164通过不可压流体管路162被连接到不可压流体泵166上。
图2显示了装置100，型坯270被放置其中准备被拉伸吹塑成容器。 型坯270包括凸缘272,基本空心的内腔274和型坯开口 276。优选的型 坯270由PET或一些其它热塑性塑料制成，例如，聚氯乙烯，苯乙烯， 聚丙烯或聚烯烃。
为了帮助型坯270拉伸吹塑，适宜的加热器(未绘出)被用于加热 型坯270。例如，如果型坯270由PET制成，型坯270被加热到的温度 是PET的拉伸温度，其通常在大约85'C至13(TC的范围内并且优选大约 为105t:。本领域的技术人员能够很容易选择加热其它塑料所需的适宜温 度。
装置100不包括加热器因此型坯270在被放置在装置100中之前已
被加热。在其它实施例中型坯270在被放置在装置100中的同时或之后 被加热。可以理解的是加热型坯270的目的是出于模塑的需求使其能被 拉伸和膨胀。在不需要为拉伸和膨胀加热型坯270的实施中，例如要适 从非热能化学程序的模塑的型坯270，该型坯270不需要加热。
优选地型坯270在被放置在装置100中之前通过浸泡在加热到大约 85"C至13(TC之间的液体中被加热大约5分钟。最优选地液体被加热到大 约105°C。这种形式的加热是优选的原因是热量穿透型坯270壁面中部， 均匀地加热型坯270。如现有技术中公开的会过度加热型坯270表面的辐 射加热可能会引起结晶。上文讨论通过浸泡在液体中加热的优点的同时， 本领域的技术人员能够很容易选择适宜的加热型坯270的方法，如，辐 射加热。
在图2中，与图1相比，半边模具114与半边模具116啮合以形成 连续的模具腔室218和通向模具腔室218的模具开口 219。模具腔室218 的形状与能通过装置100形成的容器的形状一致。
半边模具114、 116通过锁120固定在一起，锁120用钉224固定在
锁合位置。
腔室218和开口 219的尺寸都使得基本空心的型坯270能够通过开 口 219被插入腔室218中。
型坯270通过将其插入穿过模具开口 219而被放置在腔室218内并 放置成部分延伸进入模具腔室218。在图2所示的向外投射凸缘272的方 向限制了型坯270能够被插入腔室218的程度和凸缘272包围型坯270 的开口 276的程度。
图2还显示了周边液压缸140将密封元件142移动到在型坯270和 密封元件142之间形成密封的位置上。第一密封件144在密封元件142 的上表面和型坯270之间形成密封，包括在气体管路152和空心内腔274 之间以及不可压流体管路162和空心内腔274之间。第二密封件146在
拉伸元件132和间隙133之间形成密封。
周边液压缸140将密封元件142压靠在凸缘272上，因此型坯270 在腔室218内被插入地尽可能的深，以使凸缘272、密封元件142和空心 内腔274之间形成安全的密封。形成的密封防止空心内腔274内的流体 以任何不同于由气体管路152或不可压流体管路162有控制排出的方式 离开型坯270。
再次参考图2可以看出不可压流体管路162延伸穿过密封元件142 这使得当型坯270被放置和用密封元件142密封时不可压流体可以离开 不可压流体管路162并进入型坯270的空心内腔274。
空心内腔274通过延伸穿过密封元件142的不可压流体管路162被 连接到不可压流体泵166以使不可压流体泵166能够将储存在不可压液 体箱164中的不可压流体，如水，泵送到空心内腔274中。如下文所说 明的不可压流体也可以通过不可压流体管路162从空心内腔274排出。
图3显示了蘑燕头部134与型坯270接触后拉伸元件132从图2中 的縮回位置移动到延伸位置。从图2和图3可以看出随着拉伸元件132 从縮回位置移动到延伸位置它在纵向拉伸了型坯270。当拉伸元件132 位于延伸位置，部分型坯270接触，或几乎接触模具112的内表面。几 乎接触是指型坯270与模具112的内表面的间隔在设定距离内。本领域 的技术人员能够很容易选择设定的距离。例如，设定距离可以是lmm、 2mni、 3mm、 4mm、 5mm、 10mm、 15mm、 20mm、 25mm、 50mm。
拉伸元件132可以在轴向来回移动穿过密封元件142以致它在型坯 270、和模具112的腔室218内沿纵向移动。
回到图3被加热的型坯270通过向空心内腔274内泵送水380而在 腔室218内膨胀以使型坯270被填满所需吹制温度下的水380。水380 由不可压流体泵166从不可压流体箱164中泵出经过不可压流体管路 162。流动的方向由不可压流体阀门168控制。如图3所示水380从底部
到顶部充满型还270。
在用水380填充满空心内腔274的过程中不可压流体阀门168向不 可压流体泵166开启，不可压流体泵166将水380从不可压流体箱164 泵送到空心内腔274，同时气体阀门158向气体供应件154开启并向气体 压縮机156关闭。在装置100中气体是空气并且气体供应件154是大气。 在其它实施方式中气体可以是非大气的气体并且气体供应件154将成为 非大气气体来源所储存的地方，比如，箱体。
水380顶端捕集的任何空气，或其它气体被迫穿过多个气体通道136 进入气体管路152并且当在气体管路152中检测到空气或其它气体时， 气体阀门158向气体压縮机156关闭并向气体供应件154开启。这使得 被捕集的空气，或其它气体离开并进入气体供应件154。该步骤有效的消 除了大量压縮空气或其它气体带来的危险的安全问题。
优选地不可压流体被加热，这有效地防止了型坯270在膨胀过程中 被冷却。当型坯270由PET构成时，不可压流体典型地被加热到大约85°C 至13(TC之间，并且优选的到大约95°C。本领域的技术人员能够很容易 选择适宜的不可压流体要加热到的温度。
如果型坯270由PET构成，不可压流体的吹制压力将典型地在大约 3巴和40巴之间并且优选大约为20巴。本领域的技术人员能够很容易为 PET或其它塑料选择适宜的吹制压力。
在图3中显示水380被部分填充在空心内腔274内。不可压流体泵 166将连续将水380泵送至内腔274以膨胀型坯270使其与模具112的内 表面接触。
图4显示了装置100其中水380在吹制压力下被泵送至空心内腔274 内，使得型坯270膨胀到挤压模具112的内表面以使膨胀的型坯270获 得腔室218的形状。
当空心内腔274充满水380并且所有空气，或其它气体，已经从空心内腔274中流出，如图4所示，气体阀门158向气体供应件154和气 体压縮机156都关闭。
应该理解的是当膨胀的被拉伸和加热的型坯270膨胀到这样的程度
就是型坯270的外表面挤压制品将要形成的模具的内表面时，制品就形 成了。所以，在该说明书和权利要求中术语膨胀的被拉伸和加热的型坯 270和制品或容器可以互换使用。
在图4中型坯270已被加热，拉伸并膨胀到这样的程度就是其具有 了模具的形状。型坯270现在的形态是具有容器内腔484的容器482。
现在参考图5拉伸元件132已被拉回并且水380从空心容器内腔484 中排出。为了排出水380不可压流体阀门168向不可压流体箱164开启 这样水380将沿不可压流体管路162流出返回到不可压流体箱164。
为了帮助水380排放，气体阀门158向气体压縮机156开启，气体 压縮机156将气体泵送至容器内腔484并维持容器内腔484的压力以足 够将容器482保持在模具112的形状。
优选地，气体在冷却容器482的温度，其有效地帮助形成均匀地膨 胀的容器482并防止容器482坍塌。气体通常地保持在大约5"和85°C 之间。优选地，气体在大气温度下使用并且不需要保持温度。本领域的
技术人员能够很容易选择保持气体的适宜温度。
不可压流体的压力在缩回时减小其典型的位于大约3巴和40巴之间 并且如果型坯270由PET制成，压力优选为大约6巴。本领域的技术人 员很容易能够为PET或任何其它塑料选择适宜的吹制温度。
引入容器内腔484的气体的压力将典型地位于3和40巴之间并且如 果型坯270由PET制成，压力将优选为7巴。本领域的技术人员很容易 能够为PET或任何其它塑料选择适宜的吹制压力。
如上文所解释的腔室218与容器的形状一致这样具有容器内腔484 的容器482就形成了。 一旦容器482充分冷却了，容器482将不需要气
体和不可压流体而稳定地保持模具112的形状。
一旦容器482被充分冷却它将在没有气体或水的情况下保持其形 状，并且一旦所有水380从容器内腔384中排空，气体阀门158向气体 压縮机156关闭并向气体供应件154开启而且气体从空心内腔通过气体 管路152排入气体供应件154。然后从模具112中移走容器482。
图6显示了装置100，其中锁120打开，两个半边模具114、 116脱 离并且密封件144被打开，这样容器482可以从模具112中被移走。
为了简化说明，上文描述的实施例包括用气体填充容器的步骤，该 步骤是可选的。本发明的方法和装置在不用气体填充容器时也能操作。
上文已经描述的本发明涉及水380和气体。然而任何不可压流体可 以被用于替代水，并且任何气体可以被用于替代空气。
图7显示了发明的第二实施例，其中装置700包括用于加热型坯270 的加热器786。
在说明上文的装置100和700时，涉及具有分开的朝向空心内腔274 的开口的气体管路152和不可压流体管路162。在其它的实施例中，气体 管路152和不可压流体管路162通过相同的开口与空心内腔274连通。
拉伸杆132不一定需要是蘑菇头部134并且可以具有任何形状的头 部。例如圆形头部，方形头部和圆锥形头部。
发明人发现有多个气体通道136时能获得最佳的效果。可以理解的 是本发明可以只使用一个气体通道136。
任何数量的周边液压缸140可以用在本发明中。可以理解的是为了 均匀的移动，要求将周边液压缸140沿中间液压缸138对称放置。
在上文说明的实施例中空气管路152显示的是完全位于拉伸杆132 的外部。这不是必须的并且延伸进入模具112的部分或全部空气管路152 可以被罩在拉伸杆132内。
图8显示了根据本发明的一个实施例的方法，其中在步骤890中型坯被加热。
在步骤891中被加热的型坯被插入基本空心的模具。
在步骤892中用拉伸元件拉伸被加热的型坯。
在步骤893中用不可压流体基本充满被拉伸和加热的型坯以使型坯 膨胀成所需的制品。
最后在步骤894中不可压流体从制品中排出。
本领域的技术人员很容易理解方法800的哪一步骤可以改变以避免 对发明产生不利的影响。例如，步骤890可以在步骤891之前或之后进 行或者它们同时进行。
装置100、 700和方法800可以被用于模制任何尺寸和形状的任何适 宜的制品。例如，容器，如可以制造具有对称形状的容器。如图1-7所 示模具可以具有简单的形状且端部之一开口。箱体或水箱这样的形状可
以被制造出。
虽然装置100， 700和方法800尤其适合于制造容积和壁厚分别超过 20升和0.3毫米的制品，然而它们可以用于制造容积为20升或更小，壁 厚为0.3毫米或更薄的制品。
装置100、 700和方法800可以被用于从由任何适宜的塑料制成的型 坯270中模制制品。优选地，型坯270基本由热塑性塑料制成，例如PET。
被用于加热型坯270的加热器可以是任何适宜的形式。优选地，加 热器能够被操作以将型坯270加热到任何将使型坯270被模制成制品形 状的温度。在更优选的方面，加热器能够被操作以将型坯270加热到构 成型坯270的塑料的拉伸温度。如果型坯270由PET构成，加热器优选 地被操作以将型坯270加热到PET的拉伸温度，其典型地位于大约85°C 至13(TC的范围内。更优选地加热器被操作以将型坯加热到大约105°C。
模具112可以是任何适宜的形式。本领域的技术人员很能够容易基 于将要制造的制品选择适宜的模具和适宜的模具形状。
所以本发明可以被充分理解并带来经济效用，发明将参考以下非限 制性实施例进行说明。
实施例
使用本发明的方法和装置，长1200mm，直径600mm和重25kg壁 厚8mm的型坯被拉伸以形成容积为1000升壁厚2.5mm的水箱。
在相对短的5分钟时间内生产出均匀膨胀的的雨水水箱，其远远短 于用传统模制制造容积为IOOO升的水箱需要的l个小时的时间。
形成的雨水水箱由PET构成并且视觉上看起来优于由其它塑料制成 的雨水水箱。并且不同于其它用其它塑料制成的水箱那样，其容易被涂 漆，涂敷粉末和成型。
有利的是，本发明的拉伸吹塑方法和装置使得可以制造出具有相对 大容积和壁厚的塑料制品和容器，例如容积和壁厚分别超过20升和 0.3mm。例如容积为25、 30、 35、 50、 100、 150、 200、 250、 500、 600、 700、 800、 900、 1000、 1250、 1500、 2000、 3000、 4000和5000的制品 可以使用发明的装置100、 700和方法800制造出来。此类大型PET制品 和容器的生产不可能早于本发明。
特别的，本发明的拉伸吹塑方法和装置为用PET制造容积大于20 升的，如水池过滤器壳体和水箱，大型塑料制品和容器提供了简单的装 置和方法。在本发明之前此类大型塑料制品容器不可能由PET制成。在 本发明之前制造大型塑料容器和制品依靠线性低密度聚乙烯(LLDPE) 的转动模具。
本发明使得用比LLDPE强十倍的PET拉伸吹塑大型制品和容器成 为可能。另外，由PET制成的制品和容器可以被涂漆，涂敷粉末和成型。 所有这些对使用LLDPE或任何其它现有技术或装置都是不可能的。另 外，PET制品和容器看起来比LLDPE制品和容器更具有吸引力。
本发明进一步的优点是在本发明中使用不可压流体克服了在使用气 体如空气时产生的安全问题。大量的热的压縮空气如将被用于通过传统 方法拉伸吹制20升或更大制品时，会出现严重的安全问题。
本发明对不可压流体和拉伸杆新颖的和创造性的使用，使得可以方 便地制造大型塑料制品，如容积为20升的制品。如果没有这个新颖的和 创造性的方法和装置最终的制品或容器将膨胀不均匀并且侧壁有薄有 厚。
本发明进一步的优点在于其使得比现有方法更快地生产大型塑料制 品变得可能。这样的生产速度的加快提高了制造效率和利润。
说明书从始至终的目的在于说明本发明优选的实施例并且不将本发 明限制于任何实施例或详细的特征的集合。所以本领域技术人员可以理 解的是，受目前的公开内容的启迪，在不脱离本发明的范围内可以在举 例的特殊实施例中作出不同的改进和变化。
此处引用的所有专利和科技文献通过参考被合并。
权利要求
1、一种从基本上空心的被加热的塑料型坯中模制基本上空心的塑料制品的方法，该方法包括以下步骤将被加热的型坯插入基本空心的模具；用拉伸元件拉伸被加热的型坯；用不可压流体基本上填充满被拉伸和加热的型坯以使被拉伸和加热的型坯膨胀并通过模具形成制品的形状；和从通过使模具内被拉伸和加热的型坯膨胀而形成的制品的内部排出不可压流体。
2、 一种从基本上空心的塑料型坯中模制基本上空心的塑料制品的方 法，该方法包括以下步骤将型坯插入基本空心的模具； 加热型坯；用拉伸元件拉伸被加热的型坯；用不可压流体基本填充满被拉伸和加热的型坯以致被拉伸和加热的 型坯，胀并通过模具形成制品的形状；和从通过使模具内被拉伸和加热的型坯膨胀而形成的制品的内部排出 不可压流体。
3、 如权利要求1或2所述的方法，进一步包括用气体基本填充满制 品的步骤。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，气体从制品中替换出不 可压流体。
5、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，气体是空气。
6、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，制品是容器。
7、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，制品是基本对称的并且 在一端具有开口。
8、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，容器是箱体。
9、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，容器是水箱。
10、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，容器是水池过滤器壳体。
11、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，容器是路障。
12、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，容器具有大于20升的 容积和大于0.3毫米的壁厚。
13、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，型坯由热塑性塑 料构成。
14、 如权利要求13所述的方法，其特征在于，热塑性塑料是PET。
15、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，型坯被加热到构 成型坯的塑料的拉伸温度。
16、 如权利要求15所述的方法，其特征在于，型坯被加热到大约 85。C到130°C。
17、 如权利要求16所述的方法，其特征在于，型坯被加热到大约 105°C。
18、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，密封元件覆盖型 坯的开口。
19、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，拉伸元件延伸穿 过密封元件进入型坯中。
20、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，不可压流体管路 延伸穿过密封元件。
21、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，不可压流体是水。
22、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，填满型坯的不可压流体的压力等于或大于构成型坯的塑料的吹制压力。
23、 如权利要求22所述的方法，其特征在于，填满型坯的不可压流 体的压力大约为3到40巴。
24、 如权利要求23所述的方法，其特征在于，填满型坯的不可压流 体的压力大约为20巴。
25、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，填满型坯的不可 压流体的温度大约是85t:到130°C。
26、 如权利要求25所述的方法，其特征在于，填满型坯的不可压流 体的温度大约是95t:。
27、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，不可压流体排出 时的压力在大约3和40巴之间。
28、 如权利要求27所述的方法，其特征在于，不可压流体排出时的 压力大约为6巴。
29、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，填充包括将不可 压流体泵入型坯中。
30、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，排出包括将不可 压流体泵出制品。
31、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，拉伸步骤在填充 步骤前进行。
32、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，拉伸步骤和填充 步骤基本同时进行。
33、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，拉伸元件通过型坯的开口被插入型坯中。
34、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，气体冷却了制品并使 制品固定在最终的形状。
35、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，制品中的气体的压力在大约3和40巴之间。
36、 如权利要求35所述的方法，其特征在于，制品中的气体的压力 大约为7巴。
37、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，气体引入时的温度在 大约5'C到85"C之间。
38、 如权利要求37所述的方法，其特征在于，气体引入时的温度大 约为25°C。
39、 一种从基本上空心的塑料型坯中模制基本上空心的塑料制品的装置，该装置包括容纳型坯的基本空心的模具；在加热型坯后拉伸型坯的拉伸元件；用不可压流体基本填充满被拉伸和加热的型坯以使型坯膨胀的不可 压流体填充装置；和从由膨胀模具中被拉伸和加热的型坯形成的制品的内部排出不可压 流体的排出装置。
40、 如权利要求39所述的装置进一步包括加热型坯的加热器。
41、 如权利要求39所述的装置进一步包括用气体基本填充满膨胀的 被拉伸和加热的型坯的气体填充装置。
42、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，模具用于容器。
43、 如权利要求42所述的装置，其特征在于，模具包括基本对称的 形状且一端具有开口。
44、 如权利要求43所述的装置，其特征在于，模具用于箱体。
45、 如权利要求43所述的装置，其特征在于，模具用于水箱。
46、 如权利要求43所述的装置，其特征在于，模具用于水池过滤器 壳体。
47、 如权利要求43所述的装置，其特征在于，模具用于路障。
48、 如权利要求43所述的装置，其特征在于，模具具有大于20升 的容积和大于0.3毫米的壁厚。
49、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，密封元件覆盖型坯的 开口。
50、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，拉伸元件延伸穿过密 封元件并进入型坯中。
51、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，不可压流体管路延伸 穿过密封元件。
52、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，被用来填充满型坯的 不可压流体是水。
53、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，不可压流体填充装置 将型坯内的不可压流体压缩到型坯的吹制压力。
54、 如权利要求53所述的装置，其特征在于，不可压流体填充装置 将型坯内的不可压流体压縮到大约3和40巴之间。
55、 如权利要求54所述的装置，其特征在于，型坯内的不可压流体 被压縮到大约20巴。
56、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，型坯内不可压流体的 温度在85'C和13(TC之间。
57、 如权利要求56所述的装置，其特征在于，不可压流体的温度大 约为95°C。
58、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，在不可压流体排出过 程中其压力在大约3和40巴之间。
59、 如权利要求58所述的装置，其特征在于，填充型坯的不可压流 体的压力大约为6巴。
60、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，不可压流体填充装置 包括泵。
61、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，拉伸装置通过型坯的开口被插入型坯中。
62、 如权利要求39所述的装置，其特征在于，排出装置是不可压流 体填充装置。
63、 如权利要求41所述的装置，其特征在于，气体填充装置将压力 在3和40巴之间的气体引入制品。
64、 如权利要求63所述的装置，其特征在于，气体的压力大约为7巴。
65、 如权利要求41所述的装置，其特征在于，气体填充装置将温度 在5t:和85'C之间的气体引入制品。
66、 如权利要求65所述的装置，其特征在于，气体的温度大约为 25°C。
全文摘要
本发明公开了一种将型坯拉伸吹塑成为所需制品的方法和装置。该方法包括的步骤有，将型坯插入空心模具，用拉伸元件拉伸被加热的型坯，用不可压流体填充满型坯使得型坯膨胀并通过模具形成制品，和从形成的制品中排出不可压流体。该装置包括容纳型坯的空心模具，拉伸型坯的拉伸元件，用不可压流体填充型坯使得型坯膨胀的不可压流体填充装置，和从形成的制品中排出不可压流体的排出装置。
文档编号B29C49/46GK101175626SQ200680016770
公开日2008年5月7日 申请日期2006年3月15日 优先权日2005年3月15日
发明者格雷姆·沃纳, 约翰·沃纳 申请人:因沃普莱斯私人有限公司