CN108602204A - 模制带把手的塑料容器 - Google Patents

Abstract

带一体式把手的容器生产,通过注塑模制带有一并入式把手突起的预制件,其中这种突起有一垂直与所述预制件的轴的方向,然后拉伸吹塑模制的所述预制件成容器,在吹塑步骤结束之前,所述把手突起变形至它要在成品容器中具有的形状和/或位置。

Description

模制带把手的塑料容器

技术领域

本发明涉及生产带有一体式把手的塑料容器所需的预制件、方法和装置。

背景技术

带有一体式把手的塑料瓶可以通过挤出吹塑模制生产并有广泛的应用。然而,可以用于挤出吹塑模制的原材料没有透明度。对于透明容器,选择的塑料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其首先注塑模制成预制件,然后再将这些预制件拉伸吹塑成容器。该工艺不能用于利用挤出吹塑模制生产带有的一体式把手的容器。

为设计和生产带有把手的塑料容器的努力,这些容器是透明的并通过注塑和拉伸吹塑模制,导致在容器生产后被夹在容器上的单独模压把手或单独成型的把手插入到吹塑模具中并因此在吹塑时封装到容器中。这种单独成型的把手通常是从与瓶不同的原材料制成且目前的困难在回收。此外,这种单独成型的把手需要一个额外的模制所述把手的生产步骤,和一个夹入或插入所述把手的额外的生产步骤,使得生产带有这种把手的容器成本更高。

已开发了带有一体式把手的容器,但此类把手仅连接到容器的颈部部分,但不同时与容器的主体相连(美国专利6,454,110 B1-A K技术实验室)。这种类型的一体式把手不太方便使用,因为虽然它们可用于在使用时提起的整个容器,但不能用于方便地将内容物从容器中倒入。鉴于用于生产预制件的注塑模具的开启和关闭方向,可以方便地模制并入式把手,使得把手位于与预制件和容器主体的轴线基本垂直的平面上,如美国专利6454110B1所述。相对于预制轴的其他把手方向,不方便模制。

为方便只用一只手倒出所使用的容器的内容物,容器上的把手应为长方形,一端连接在靠近其颈部开口的容器的上部,另一端连接到容器的主体,使得用户的手指可以穿过把手牢靠地抓住。这样的把手会需要有一个朝向,该朝向不垂直于所述容器和预制件主体的轴,而是与这个轴成在平行和垂直(0和90度)之间的的一个角度。由于注塑模制需要操作的方式,这种把手朝向提出了模制带有这种并入式把手的预制件的技术问题。

已经提出了几种带有并入式把手的预制件的设计方案,但没有取得商业成功,主要是由于注塑模具和生产工艺的技术上和实践上的困难。一个这样的例子Limanjaya(WO01/12515 A1)提出的,该把手以平行和垂直之间的一角度为朝向,这将呈现出模制困难。其他例子是与预制件的轴平行成型的把手,如Hong-Yeol Kim(US2005/0048237 A1)、Pryor(WO96/30189)和Tri-Tech系统(美国专利4,629,598)所提出。在这三个例子中,把手与预制轴平行地模制,尽管技术上可能,由于注塑模具的设计和操作受到限制,在生产规模上实施起来实际上是非常困难的。

在Pryor和Tri-tech的例子中,要求把手非常轻微的弯曲,给它们一个偏离与预制轴平行的非常小的角度朝向。在Tri-tech的情形,这是为了给把手一个‘预加载’来‘推’容器体,以便在使用时,把手不会弯曲远离容器。在Pryor的情况下,提出了轻微的弯曲，通过增加吹塑材料可用距离来缠绕在把手末端，以改善在吹塑过程中容器主体内的把手的封装。在以上两个例子中,没有一个是弯曲改变把手的整体形状或朝向。

到目前为止,所有试图生产带有与容器相同材料的一体式把手的容器的注塑和拉伸吹制的过程均导致不太方便使用(因为它们的朝向是垂直于容器的轴)或者把手不现实模制。

因此,需要一种方法和设备和相关的预制件,以经济地和技术上可行地生产带有一体式把手的PET容器,便于提起、装卸和倒出。

发明内容

根据本发明的一第一方面,提供了一种生产带有至少一个集成式把手的容器的方法,该方法包括以下步骤:

注塑模制一预制件,所述预制件包括一主体区域、一颈部区域并具有至少一个一体式的把手突起,其中所述把手突起的一第一端连接在所述预制件的所述颈部区域或其临近，所述把手突起的一第二相对的自由端从所述颈部向外延伸,使得所述把手突起在基本上垂直于所述预制件的所述主体区域的一方向延伸；和

将所述预制件拉伸吹塑模制为所述容器,包括在预定温度下在一吹塑模具内放置所述预制件；在所述吹塑模具内的将所述预制件拉伸并吹塑成所述容器,使所述把手突起的所述第二相对端被所述容器的吹塑体封装；

其中,在预制件模制和拉伸吹塑结束之间的任何时间,在所述预制件上的所述把手突起从其初始位置弯曲或变形到一预定形状和位置,以形成成品容器。

所述容器可以具有一任何适当形状的把手,例如长方形把手。

所述把手突起的初始位置可以是基本上水平位置。例如,所述把手突起可以基本上垂直于所述容器的所述颈部和/或所述主体区域的纵轴延伸。

成品容器的所述把手突起的预定位置可以是倾斜的或基本上垂直的位置。例如,成品容器的所述把手突起的预定位置可以以一方向延伸，所述方向基本上平行于所述容器的颈部和/或主体区域的纵轴的或者与所述容器的颈部和/或主体区域的纵轴成一锐角。

所述把手突起的相对的自由端可以包括一结构特征,使得所述相对的自由端牢固连接到所述容器的吹塑体。

相对于所述把手的纵轴,所述结构特征可以以90度到30度的角度延伸。

在本发明的一个实施例中,注塑模制生产的预制件可从注塑模具中除去,而温度仍适宜于拉伸吹塑,并直接转移到吹塑模具。在另一个实施例中,热预制件首先通过一个中间步骤来调整预置件温度,以便更好的随后拉伸吹塑,然后放入吹塑模具中。

在本发明的一个实施例中,注射模制生产的预制件冷却到室温并储存,以便以后可以转移到另一台机器上,再加热到拉伸吹塑温度并拉伸吹塑为所需的容器。

根据本发明的一第二方面,提供了一种容器,包括一颈部区域和一主体区域,其中所述容器进一步包括至少一个把手突起，所述把手突起在一第一端与所述容器的一颈部区域成一体,并在一第二端与所述容器的所述主体区域成一体,其中颈部区域、主体区域和把手突起由同一材料制成。

所述颈部区域、主体区域和把手突起优选由PET制成。

优选地,所述容器的所述至少一个把手突起以一方向延伸，所述方向基本上平行于所述容器的所述颈部和/或主体区域的纵轴或者与所述容器的所述颈部和/或主体区域的纵轴成一锐角。

本发明的方法生产的容器的把手模制为基本上垂直于所述预制件的所述轴,使得成型工艺在技术上可行。在所述预制件上的这种把手突起随后变形,采取新的形状和/或朝向,这便于处理瓶子。

优选地,所述把手是由与所述预制件(因此容器)相同的材料制成的,使得所述容器的回收比带有由不同塑料材料的单独成型把手的容器更容易。优选地,所述把手部分和所述预制件由PET制成。

本发明提供一种设计的吹塑模具,使其能够引导和/或将变形的把手固定在其最终预定位置,从而准确地确保其封装在所述容器的吹塑体中。熟悉吹塑模具设计制造工艺的人员可以安排所需的吹塑模具设计。

优选的是,有一个或多个变形所述预制件的把手突起的机构,以采取一位置,在该位置所述把手突起可以通过形成的所述容器的主体的吹塑材料来封装。一个熟悉自动化或机器人设计和制造领域的人员可以安排这种需要的机构。

根据一个实施例,所述把手变形机构部分或全部并入所述吹塑模具,而在其他实施例中,所示把手变形机构部分或完全独立于所述吹塑模具。

在发明的一个实施例中,提供一种预制件,其并入一基本上直的把手突起。所述把手突起可以相对较薄,因此它具有灵活性,以便它的形状通过所述变形机构所施加的力能够弯曲成完全不同的形状并成为在所述容器中所采取的朝向。

在本发明的另一实施例中,提供了一种预制件,其中并入了一刚性把手，以获得更高强度。在所述把手和所述预制件的所述颈部区域之间的连接点上有一个小的薄区域,它能够充分地弯曲以充当一个枢轴,,所述把手将在所述变形机构施加的作用力下绕这个枢轴转动,以采取其最终预定的位置,就和它要在容器中采取的位置一样。

在本发明的又一个实施例中,所述预制件可直接从注塑模具中取出,而仍然是热的,拿到拉伸吹塑模制的吹塑模具,在预制件中成型的把手是刚性因而强度高,但在所述把手和所述预制件的所述颈部区域之间的连接点有一个小的厚的区域,它保留热并且因此是软的,因此它充当一个枢轴，围绕该枢轴由所述变形机构施加的力来转动把手,以采取其的最后位置,就和其要在容器采取的位置一样。

根据本发明的又一方面,提供从一预制件中吹塑模制的容器,其中所述预制件包括至少一个并入式的把手突起,并且所述容器的所述把手基本上垂直于所述预制件的所述把手突起的轴延伸。

根据本发明的又一方面,提供了一种生产带有一体式把手的塑料容器装置,该装置包括:

用于带有并入式把手突起的预制件的注塑模制装置；

温度控制装置,用于调整预制件温度和/或重新加热预制件至一拉伸吹塑温度；

用于将预制件放置在吹塑模具中的装置；

将所述把手突起变形到所述容器的预定形状和朝向的装置；

用于将吹塑模具内的预制件拉伸和吹塑成一容器的装置,其方式是将所述把手突起的末端由所述容器的吹塑体封装。

适当的注塑设备的例子包括,但不限于注塑装置、注塑模具和后模具冷却设备。在一个实施例中,可以设置预制件的拉伸和吹塑装置,使其在吹塑过程中缠绕在所述把手的末端。

所述装置可以包括一个或多个机构,将所述把手突起变形为拉伸吹塑的形状和位置,该机构可以部分或全部并入吹塑模具,或安装在吹塑模具上或附近。吹塑模具设计可包括部分将所述把手突起引导到其最终位置或形状的部件和/或将所述把手部件保持该位置或形状的部件,以防止其在吹塑过程中移动。

在另一实施例中,本发明可以实施为在其颈部区域的相对侧有两个把手突起的预制件,所述变形机构能够变形两个把手突起,使所生产的容器具有两个把手。

本发明包括用于实施上述生产方法的装置,特别是用于把手变形的一个或多个机构。

根据又一方面,本发明提供了一种用于吹塑塑料容器的预制件,其中所述预制件包括至少一个并入式把手突起,其中所述突起沿基本上垂直于所述预制件的轴的一方向延伸,其中所述预制件拉伸吹塑成一容器,其中在吹塑步骤结束前,所述把手突起变形至用于成品容器的一预定的形状和/或位置。

本发明的容器在从生产机器交付时形成有并入把手。因此,不需要附加处理步骤来附加把手,从而节省了生产成本。

本发明的容器的优点是,所生产的容器上的把手可以非常刚性,以便安全地处理装满时重的较大容器。

本发明的容器是经济的,因为把手的重量可以小于相同强度的单独成型把手的相应重量,从而节省了原材料成本。

容器的把手可以足够长,并具有舒适适配手指的轮廓形状,便于在使用时处理容器。

与夹上的单独模制的把手对比,生产的容器的把手不可能从容器分离,增加了容器使用时的安全性。

附图说明

本发明可以以多种方式实施，下面参考附图仅仅以示例性的方式描述本发明的特定实施例。

图1a到1c示出了根据本发明的一第一实施例的一个瓶子的设计,其中所述瓶子包括一个一体式把手突起和相应的预制件,所述瓶子可以从所述预制件拉伸吹塑；

图2示出了根据本发明的一第二实施例一个瓶子的设计,其中所述瓶子包括一个替代的、更强的一体式把手和相应的预制件,其中瓶子可以从所述预制件拉伸吹塑；

图3a和3b示出了本发明方法的两个替代实施例,将预制件上的一刚性把手从初始位置变形到一预先确定的最终位置,然后再进行吹塑；

图4a和4b示出了所述把手突起可以弯曲和/或变形的多种不同的形状和朝向,采用多种容器设计；和

图5示出了根据本发明的又一实施例的一个瓶子的设计，并示出了在瓶子形成过程中把手部分的变形。

具体实施方式

在下面描述的设置中，容器包括一颈部区域1、一主体2和一把手3。相应的预制件有一个颈部区域1a,这与所述容器的所述颈部区域1完全相同,因为这个区域不受拉伸吹塑预制件成为容器的影响。所述预制件还有其主体4和一从其颈部区域1a向外突出的把手部分5。

图1举例说明了一个这样的优选设置,其中图1a示出了带有并入式把手3的一容器的整体形状的侧视图,图1b示出了同一容器的等距视图,图1c示出了所述预制件的等距视图，所述预制件可以用于生产带有所述一体式把手突起5的这种容器。

另一种优选的设置如图2所示,其中图2a示出了一个容器的整体形状,它带有刚性的、更强的并入把手3。图2b示出了同一容器的等距视图，图2c示出了所述预制件的等距视图，所述预制件可用于生产带有刚性、更强的一体式把手突出5的这种容器。

图3示出了带有一刚性、结实把手的预制件的两种替代设计,每一种适用于不同的方式,其中把手弯曲或变形到其在吹塑模具中可以出现的最终位置。在图3a中有一个薄的区域6,把手部分5连接到该预制件的颈部区域1a,放置在把手部分5变形到其最终吹塑位置时应该枢轴转动的地方。作为一个薄的区域6,它是机械上最薄弱的并在施加力的以移动把手部分5时会变形作为一枢轴点，所述把手部分5围绕所述枢轴点转动。在图3b中有一个厚区域7,其中把手部分5连接到所述预制件的所述颈部区域1a,放置在把手部分5移动到其吹塑位置时应该枢轴转动的位置。作为厚区域,在预制件从注塑模具移除仍然热的情形,以便它可以直接(或通过一个温度调整步骤)拿到吹塑模具来拉伸吹塑,这个厚的区域保持更多的热量,因此更热和更软,所以它是最薄弱的点并在施加力来移动把手部分5时变形作为一个枢轴点，把手部分5围绕绕所述枢轴点转动。

图4示出了在预制件上模制把手部分5可以变形或弯曲方式,以根据要生产的容器的设计来采取所需的最终形状和位置。图4a示出了类似于图1的把手部分5可能的变形8,其中这个把手部分5是相对薄和柔性的,使它可以由一个或多个变形机构弯曲成形状。这种把手3的最终形状和位置可以主要由变形机构和把手部分5的设计决定,把手部分5在预制件上成型,每个把手位置也需要不同的容器设计来封装把手部分的末端5。本发明提供了在尺寸、形状和朝向上的把手设计的灵活性,允许多种可能的瓶子设计。

图4b示出了类似于图2中的一个的把手部分5可能的变形9,其中这个把手部分5是刚性和牢固的且不能以图4a的把手5类似的方式变形。相反,这个刚性把手部分5可以在变形机构作用下绕一个枢轴点转动到容器设计所要求的任何角度，这允许把手在大小、形状和朝向上的灵活性。这样的枢轴点可以如图3所示操作。

在预制件上并入的所述把手突起,可设计为具有使得变形机构，可靠变形更容易的特征，和/或有助于在可能的引导和保持把手突起在吹塑时安全到位的特征，和/或允许将把手的末端的安全封装到所述容器的所述主体的特征，所述封装通过所述主体环绕这种特征实现，以防止把手末端可能从容器主体移除。

Claims (16)

1.一种用于吹塑模制塑料容器的预制件,其中所述预制件包括一主体区域、一颈部区域和至少一个并入式的把手突起,其中所述把手突起的一第一端连接在所述预制件的所述颈部区域或其附近,而所述把手突起的一第二相对的自由端从所述颈部向外延伸,使得所述把手突起在基本上垂直于所述预制件主体区域的一方向延伸，其中所述把手突起的所述第二相对的自由端包括一结构特征,所述结构特征使得所述把手突起的所述第二相对的自由端与所述容器的吹塑体牢固接合,其中所述预制件拉伸吹塑成一容器,其中在吹塑步骤结束之前,所述把手突起变形至在成品容器中的预定形状和/或位置。

2.根据权利要求1的预制件，其特征在于，所述把手突起由与所述预制件相同的材料制成,并在所述预制件注塑模制过程作为中作为所述预制件的一个整体元件生产。

3.根据权利要求2的预制件，其特征在于，所述把手突起和预制件由PET制成。

4.根据权利要求1-3之一的预制件，其特征在于，所述把手突起在形状上基本上是线性的并相对较薄,因此它具有足够的灵活性,以便在容器形成过程中从一初始位置变形到一预定的最终位置。

5.根据权利要求1-3之一的预制件，其特征在于，所述把手突起是刚性的因而有更高的强度,其中在所述把手和所述预制件的所述颈部区域之间的连接点是能够弯曲的，所述弯曲通过一小的薄区域存在而实现,其中所述薄区域能够弯曲以作为一枢轴点，所述把手绕所述枢轴点转动以采取其在所述容器中的最终位置。

6.根据权利要求1-5之一的预制件，其特征在于，所述结构特征以相对于所述把手的纵轴90度到30度的角度延伸。

7.根据权利要求1-6之一的预制件，其特征在于，包括在它们的颈部区域的对侧的两个把手突起,其中所述两个把手突起是可变形的,以便它们能够被所述容器的吹塑体封装,使得所生产的容器有两个把手。

8.根据权利要求1-6之一的预制件，其特征在于，所述把手包括一厚度增大的区域,所述区域在所述把手与所述预制件的所述颈部区域之间的一连接点,在吹塑之前,所述厚度增大的区域保留了注塑模制的热量,从而使所述厚度增加的区域作为一个枢轴点,所述把手绕所述枢轴点转动以采取使其它要在容器中的最终位置。

9.一种生产带有至少一集成式把手的容器的方法,该方法包括以下步骤:

注塑模制一权利要求1-8之一所述的预制件；和

将所述预制件的拉伸吹塑模制为所述容器,包括在预定温度下将所述预制件放置在吹塑模具内；和

将所述吹塑模内的预制件拉伸吹塑成容器,使得所述把手突起的所述第二相对的自由端由所述容器的吹塑体封装；

其中,在预制件模制和拉伸吹塑结束之间的任何时间,在所述预制件上的所述把手突出从其初始位置弯曲或变形到一预定形状和位置,以形成成品容器。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于，预制件被转移来吹塑模制,而足够温暖,使得足够的热量保留在所述把手突起的一个厚度增大的区域,所述区域在其温暖状态是薄弱点,从而使所述把手突出容易在该点变形。

11.一种用于生产带有一体式把手的塑料容器的装置,该装置包括:

用于根据权利要求1-8之一的带有并入式把手的预制件的注射模制装置；

温度控制装置,设置为在使用时调整预制件温度和/或重新加热预制件至拉伸吹塑温度；

用于将预制件放置到吹塑模具中的装置；

将所述预制件的所述把手突起变形成所述容器的预定形状和朝向的装置；

把吹塑模具内的所述预制件拉伸和吹塑成容器的装置,拉伸和吹塑的方式使得所述把手突起的所述第二相对的自由端由容器的吹塑体封装。

12.一种吹塑模具,用于使得能够从权利要求1-8之一所述的、带有至少一并入式把手突起的预制件生产瓶子,其中所述把手突起在吹塑的最后阶段之前变形,所述模具包括至少一把手变形机构。

13.根据权利要求12的吹塑模具，其特征在于，所述把手变形机构部分或全部并入所述吹塑模具中。

14.根据权利要求12的吹塑模具，其特征在于，所述把手变形机构部分或完全独立于吹塑模具。

15.根据权利要求12-14之一的吹塑模具，其特征在于，包括将所述变形的把手从一初始位置引导到其最终预定位置的引导，以封装在容器的吹塑体中。

16.根据权利要求15的吹塑模具，其特征在于，还包括一固定装置，所述固定装置将所述变形的把手固定在其最终预定位置，并准确地固定所述把手以在所述容器的吹塑体中封装。