用于制造装有内装流体的容器的方法、用于对容器的内部加压的方法、填充容器、吹塑成型方法及吹塑成型装置

摘要

用于制造装有内装液体的容器的方法具有：成型步骤，其中，通过引入预成型件的开口(2)中的内装液体的流体压力使已经被加热至可以以其进行延伸的温度的有底管状的预成型件(1)延伸，由此形成容器(10)；密封步骤，其中，将盖(16)附接至开口以密封其中的内装物；以及加压步骤，其中，增加容器的内部压力。在容器中形成能够朝向容器的内侧反转变形的反转变形部(15)。在加压步骤中，继密封步骤之后并且在容器的温度降至室温之前，使反转变形部经受朝向容器的内侧的反转变形，从而减少容器的容量并且增加容器的内部压力。借助于本发明，可以防止在密封步骤之后与时间推移相关联的容器的收缩变形。

权利要求

1.一种用于制造装有内装流体的容器的方法，包括：

借助于通过有底管状的预成型件的口部注入所述预成型件中的所述内装流体的压力使所述预成型件伸展以形成所述容器的成型步骤，所述预成型件被加热至所述预成型件能够伸展的温度；

通过将盖体安装至所述口部来密封所述内装流体的密封步骤；以及

增加所述容器的内部压力的加压步骤，其中

所述容器包括能够朝向所述容器的内侧自由地反转并变形的反转变形部，以及在所述加压步骤中，在所述密封步骤之后，在所述容器的温度降至室温之前，通过将所述反转变形部朝向所述容器的内侧反转并变形来减小所述容器的容积而增加所述容器的内部压力。

2.根据权利要求1所述的用于制造装有内装流体的容器的方法，其中，所述反转变形部形成在所述容器的底部中。

3.一种用于将容器的内部置于正压力下的方法，包括：

通过使用液体作为压力介质的吹塑成型来使所述容器成型的成型步骤；

在所述成型步骤之后，在所述容器填充有所述液体的状态下密封所述容器的口部的密封步骤；以及在所述密封步骤之后，由于所述容器的周壁的后收缩导致的所述容器的容积的减小而使所述容器的内部置于正压力下的正加压步骤，其中，通过设定所述液体的温度和用于所述成型步骤的金属模具的温度来控制所述正压力的大小。

4.根据权利要求3所述的用于将容器的内部置于正压力下的方法，其中，所述容器由聚丙烯类树脂制成。

5.根据权利要求3所述的用于将容器的内部置于正压力下的方法，其中，所述容器由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂制成。

6.一种吹塑成型方法，包括：

借助于内装流体来伸展并吹塑金属模具中的预成型件以形成容器的成型步骤，所述金属模具包括躯干部金属模具和底部金属模具；以及在所述成型步骤之后，在所述躯干部金属模具关闭的状态下，通过在拔出所述底部金属模具的方向上驱动所述底部金属模具以使所述容器的底部的隆起形状反转并且通过将气体引入所述容器的内部来形成顶部空间的顶部空间形成步骤。

7.根据权利要求6所述的吹塑成型方法，其中，

所述底部金属模具包括锁定部分，所述锁定部分被配置为锁定至面向所述底部金属模具的所述容器的所述底部的中间部分中，并且在所述顶部空间形成步骤中，在被包括在所述底部金属模具中的锁定部分被锁定至所述容器的所述底部的所述中间部分中的状态下，通过从所述容器的所述底部在拔出所述底部金属模具的方向上驱动所述底部金属模具以使所述容器的所述底部的所述隆起形状朝向所述容器的外侧反转并且通过将所述气体引入所述容器的内部来形成所述顶部空间。

8.根据权利要求7所述的吹塑成型方法，其中，被包括在所述底部金属模具中的所述锁定部分以凸状形状形成，所述凸状形状的直径朝向所述凸状形状的顶端增加。

9.根据权利要求6所述的吹塑成型方法，其中，

所述底部金属模具包括棒状的第一金属模具和围绕所述第一金属模具的环状的第二金属模具，所述第一金属模具包括以凸状形状形成的顶端部，所述凸状形状的直径朝向所述凸状形状的顶端增加，以及在所述顶部空间形成步骤中，通过在拔出所述底部金属模具的方向上驱动所述底部金属模具以使所述容器的所述底部的所述隆起形状朝向所述容器的外侧反转并且通过将所述气体引入所述容器的内部来形成所述顶部空间。

10.根据权利要求6所述的吹塑成型方法，其中，

所述底部金属模具包括棒状的第一金属模具和围绕所述第一金属模具的环状的第二金属模具，以及在所述顶部空间形成步骤中，通过使所述第一金属模具相对于所述第二金属模具突出以使所述容器的所述底部的所述隆起形状朝向所述容器的内侧反转、然后在拔出所述第一金属模具的方向上驱动所述第一金属模具以使所述容器的所述底部的所述隆起形状反转并且通过将所述气体引入所述容器的内部来形成所述顶部空间。

11.一种吹塑成型装置，所述吹塑成型装置借助于内装流体伸展并吹塑金属模具中的预成型件以形成容器，其中，所述金属模具包括躯干部金属模具和底部金属模具；并且

在完成吹塑之后，在所述躯干部金属模具关闭的状态下，通过在拔出所述底部金属模具的方向上驱动所述底部金属模具以使所述容器的底部的隆起形状反转并且通过将气体引入所述容器的内部来形成顶部空间。

12.根据权利要求11所述的吹塑成型装置，其中，

所述底部金属模具包括锁定部分，所述锁定部分被配置为锁定至面向所述底部金属模具的所述容器的所述底部的中间部分中，以及在被包括在所述底部金属模具中的所述锁定部分被锁定至所述容器的所述底部的所述中间部分中的状态下，通过从所述容器的底部在拔出所述底部金属模具的方向上驱动所述底部金属模具以使所述容器的所述底部的所述隆起形状朝向所述容器的外侧反转并且通过将所述气体引入所述容器的内部来形成所述顶部空间。

13.根据权利要求12所述的吹塑成型装置，其中，被包括在所述底部金属模具中的所述锁定部分以凸状形状形成，所述凸状形状的直径朝向所述凸状形状的顶端增加。

14.根据权利要求11所述的吹塑成型装置，其中，

所述底部金属模具包括棒状的第一金属模具和围绕所述第一金属模具的环状的第二金属模具，所述第一金属模具包括以凸状形状形成的顶端部，所述凸状形状的直径朝向所述凸状形状的顶端增加，以及通过在拔出所述底部金属模具的方向上驱动所述底部金属模具以使所述容器的所述底部的所述隆起形状朝向所述容器的外侧反转并且通过将所述气体引入所述容器的内部来形成所述顶部空间。

15.根据权利要求11所述的吹塑成型装置，其中，

所述底部金属模具包括棒状的第一金属模具和围绕所述第一金属模具的环状的第二金属模具，以及在完成吹塑之后，通过使所述第一金属模具相对于所述第二金属模具突出以使所述容器的所述底部的所述隆起形状朝向所述容器的内侧反转、然后在拔出所述第一金属模具的方向上驱动所述第一金属模具以使所述容器的所述底部的所述隆起形状反转并且通过将所述气体引入所述容器的内部来形成所述顶部空间。

说明书

用于制造装有内装流体的容器的方法、用于对容器的内部

加压的方法、填充容器、吹塑成型方法及吹塑成型装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于制造装有内装流体(content fluid)的容器的方法。

[0002] 本发明还涉及用于将容器的内部置于正压力下的方法、以及其中装有流体并且处于正压力状态下的填充容器。

[0003] 本发明还涉及针对预成型件的吹塑成型装置，以及针对预成型件的吹塑成型方法。

[0004] 此申请要求于2012年3月30日提交的日本专利申请第2012-079005号、于2012年6月28日提交的日本专利申请第2012-145408号、于2012年7月31日提交的日本专利申请第2012-170180号的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合于本文中。

背景技术

[0005] 如传统上所已知的，存在用于制造装有内装流体的瓶的方法，该方法包括：通过将内装流体通过其口部注入在加热状态下的预成型件中将预成型件双轴伸展以便形成瓶的成型步骤；以及将盖体安装到口部以便保持内装液体被密封的密封步骤。(例如，参照专利文献1)。

[0006] 此外，传统上并广泛地使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂等制成并通过吹塑成型制成的合成树脂容器。这种容器填充有内装流体，即诸如饮料的液体，并利用盖在开口部进行密封，然后在所陈述的状态下出售。如上所述的填充有诸如饮料的液体的并且其中口部被密封的产品在下文统称为填充容器。

[0007] 从节省资源和能源的观点出发，需要进一步减轻这种容器的重量。然而，减轻重量需要减小容器的周壁上的厚度。当填充容器的内部特别是处于减压状态下时，抗弯强度(buckling strength)劣化，从而可能导致运输期间容器在负荷下变形或破损。

[0008] 专利文献2公开了一种用于防止容器变形和破损的方法。具体地，当容器填充有内装流体并且利用盖密封时，将液氮的液滴添加到瓶容器中。然后，由于所添加的液氮的蒸汽压力，容器的内部被置于加压状态，即所谓的正压力(positive pressure)状态下。

[0009] 专利文献3还公开了一种用于利用液体而不是气体(air，空气)作为压力介质对预成型件进行吹塑成型的方法。

[0010] 在成型方法中，由于要填充在最终产品中的内装流体可以被用作压力介质，故可以省略填充步骤并且可以简化生产线。

[0011] 图10是示出了被配置为利用液体作为加压流体对预成型件进行吹塑成型的吹塑成型装置的示意图。

[0012] 装置的部分A包括金属模具1101、吹塑喷嘴1104和被插入吹塑喷嘴1104中并且被用于纵向伸展预成型件的伸展杆1108。用于供应加压流体的辅助设备、加压液体供应部1122和液体供应部1123被设置为邻接至部分A。

[0013] 加压液体供应部1122呈柱塞泵(plunger pump)的形式并且通过利用通过管道P101从诸如加压泵、压缩机等的加压装置1121供应的加压流体Fp作为动力源来进行操作。加压液体供应部1122通过管道P102、电磁阀V102和吹塑喷嘴1104将加压液体L供应至紧密地外嵌至吹塑喷嘴1104的顶端部的预成型件1031的内部。

[0014] 液体供应部1123通过管道R101向加压液体供应部1122供应被调节至预定温度的液体L。

[0015] 作为借助于伸展杆1108纵向伸展以及借助于加压液体L膨胀并伸展的结果，预成型件1031根据金属模具1101的腔1102的形状来成形，并且因此使容器1041成型。

[0016] 利用其众多优异特征，由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂制成的吹塑成型瓶(所谓的pet瓶)在各领域中照惯例被用作瓶容器。

[0017] 在其中将预成型件加热至以其实现伸展效果的温度的状态下，这种类型的容器通过膨胀地伸展已经注塑成型为有底管状形状的预成型件并使其变形来进行成型。

[0018] 详细地，如在图20(其与专利文献4中的图12相对应)中所示，将被加热到以其实现伸展效果的温度的预成型件2031安装到吹塑金属模具2101，其具有向上突出的口部2032并且具有与颈支撑法兰部2103接合的颈环2033，颈环2033绕下端一体形成在预成型件2031的口部2032的外周面上。作为吹塑喷嘴2105的顶端部的导向件管状部2110宽松地嵌入至预成型件2031的口部2032中。在上述状态下，预成型件2031借助于通过被设置通过吹塑喷嘴2105的中央的插入孔2111而插入的伸展杆2116在轴向方向上伸展，并且预成型件2031还借助于吹塑气体在径向方向上伸展，该吹塑气体是通过插入孔2111被供应至预成型件2031的加压流体。因此，将预成型件2031成型至瓶容器2041中。

[0019] 专利文献3还公开了通过使用液体而不是吹塑气体作为加压流体对预成型件进行吹塑成型的方法的发明。

[0020] 在上述成型方法中，通过使用被填充在最终产品中的内装流体作为液体，可以省略填充步骤并且可以简化生产线。

[0021] 引用列表

[0022] 专利文献

[0023] PTL 1：JP2011527244A

[0024] PTL 2：JP2002264912A

[0025] PTL 3：JP2000043129A

[0026] PTL 4：JP2003251685A

发明内容

[0027] 技术问题

[0028] 然而，当预成型件通过双轴伸展吹塑成型来成型时，根据预成型件的材料的特性可能会发生成型收缩(molding shrinkage)。在上述情况下，根据用于制造装有内装流体的瓶的传统方法，由于在密封步骤之后随着时间的推移瓶的收缩所导致的内部压力增加，瓶的底部可能会变形为向外侧隆起。结果，瓶可能不会垂直直立。

[0029] 此外，当在密封步骤之前，瓶在很大程度上收缩和变形时，因为在注射内装流体的同时形成瓶，故内装物可能泄漏。

[0030] 本发明有鉴于上述问题进行构思并且提供了用于制造装有内装流体的瓶的方法，该方法能够防止在密封步骤之后瓶随着时间的推移而收缩和变形。

[0031] 而且，根据如专利文献2中公开的通过添加液氮滴液来用于将容器的内部置于正压力下的方法，需要提供用于利用液氮以及液体填充容器的设备。因此，设备可能比较复杂，并且购买液氮的成本也可能会很昂贵。

[0032] 本发明提供了在没有利用诸如添加液氮滴液的附加的手段的情况下，使用液体作为压力介质的吹塑成型方法，其中，在无损生产率的情况下将容器的内部置于正压力下。

[0033] 而且，如专利文献3中所公开的，当在吹塑成型中使用加压液体时，由于在容器成型之后将液体填充在容器中，故当从口管状部取出吹塑喷嘴时，液体可能会从口管状部分散到外部周围。在上述情况下，难以将内装流体的顶部空间(head space)调节至预定容积。结果，产品具有不同的顶部空间，并且出现关于适销性的问题。

[0034] 有鉴于上文，本发明提供了使用待被填充到最终产品中的诸如饮料、化妆品、药剂产品等的液体作为加压液体的吹塑成型装置，其中，在成型时，在填充有内装流体的容器中形成预定容积的顶部空间，使得有利地防止内装流体泄漏直至在吹塑成型之后盖住容器的口部的步骤为止。

[0035] 问题的解决方案

[0036] 本发明的第一方面在于用于制造装有内装流体的容器的方法，包括：借助于通过有底管状的预成型件的口部注入预成型件中的内装流体的压力使预成型件能够伸展以形成容器的成型步骤，预成型件被加热至预成型件以其可伸展的温度；通过将盖体安装至口部来密封内装流体的密封步骤；以及增加容器的内部压力的加压步骤，其中，容器包括可朝向容器的内侧自由地反转并且变形的反转变形部(invertible deforming portion)，并且在加压步骤中，在密封步骤之后，在容器的温度降至室温之前，通过由将反转变形部朝向容器的内侧反转并变形来减小容器的容积而增加容器的内部压力。

[0037] 根据上述方法，在密封步骤之后并且在容器(瓶)的温度降至室温之前，加压步骤的存在增加了容器(瓶)的内部压力并且防止反转变形部变形。结果，防止了在密封步骤之后容器(瓶)随着时间推移而收缩和变形。

[0038] 本发明的第二方法在于根据第一方面的用于制造装有内装流体的容器的方法，其中，在容器的底部中形成反转变形部。

[0039] 在上述情况下，确保容器(瓶)能够可靠地垂直站立。

[0040] 本发明的第三方面在于一种将容器的内部置于正压力下的方法，包括：通过使用液体作为压力介质进行吹塑成型来将容器成型的成型步骤；在成型步骤之后，在其中容器填充有所述液体的状态下密封容器的口部的密封步骤；以及在所述密封步骤之后，由于所述容器的周壁的后收缩(after-shrinkage)导致的所述容器的容积的减小而使所述容器的内部置于正压力下的正加压步骤。

[0041] 上述方法使用吹塑成型方法，其中，待填充在容器中的内装流体被用作压力介质。在容器被吹塑成型之后，在其中填充有内装液体的状态下，由于容器的周壁的后收缩导致容积减小，通过密封容器的口部将容器的内部置于正压力下。

[0042] 同时，在传统方法中在吹塑成型之后，一旦成型的容器被保管(stored)则稍后填充有内装流体。因此，在当容器的后收缩饱和时的阶段密封口部，并且因此，如上所述的容器的周壁的后收缩不可以用于正加压。

[0043] 本发明的第四方面提供了根据第三方面的用于将容器的内部置于正压力下的方法，其中，通过设定液体的温度和用于成型步骤的金属模具的温度来控制正压力的大小。

[0044] 即使当容器的形状、所使用的合成树脂、顶部空间的容积等的要件受限时，液体的温度和用于吹塑成型的金属模具的温度可以在某个可允许的范围内任意改变。因此，通过改变液体的温度和用于吹塑成型的金属模具的温度可以对正压力的大小进行控制。

[0045] 本发明的第五方面提供了根据第三方面的用于将容器的内部置于正压力下的方法，其中，该容器由聚丙烯类树脂制成。PP类树脂可以通过双轴伸展吹塑成型来成型，并且在很长一段时间内进行的成型之后，PP类树脂的成型制品具有大的后收缩。因此，充分且容易地实现了由于容积减小而造成的正加压。

[0046] 本发明的第六方面提供了根据第三方面的用于将容器的内部置于正压力下的方法，其中，该容器由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂制成。PET树脂相对于双轴伸展吹塑成型具有优异的成型性。因此，由于在由伸展结晶导致的成型之后容器的后收缩，充分且容易地实现了由于容积减小造成的正加压。

[0047] 本发明的第七方面提供了一种填充容器，包括：其中装有液体的合成树脂的容器，其中，通过使用液体作为压力介质的吹塑成型形成容器，在容器的吹塑成型之后，容器保留填充有被用作压力介质的液体，并且当密封容器的口部时，由于在密封后的容器的周壁的后收缩导致容器的容积减小而使容器的内部在正压力状态下。

[0048] 根据本发明的第八方面提供了一种吹塑成型方法，包括：借助于内装流体来伸展并且吹塑金属模具中的预成型件以形成容器的成型步骤，金属模具包括躯干部金属模具和底部金属模具；以及在成型步骤之后，在其中躯干部金属模具关闭的状态下，通过在拔出底部金属模具的方向上驱动底部金属模具以使容器的底部的隆起形状反转并且通过将气体引入容器的内部来形成顶部空间的顶部空间形成步骤。

[0049] 在成型步骤之后，容器的内部充满了内装流体，并且容器装载有其将要使容器向外隆起的内装流体的内部压力。利用上述结构，在其中躯干部金属模具关闭的状态下，在拔出方向上驱动底部金属模具以便使容器的底部的隆起形状反转，并且还将气体引入容器中。通过这样做，在容器的口部中创建对应于与容器的底部的反转变形相关联的容积变化的顶部空间。

[0050] 本发明的第九方面提供了根据第八方面的吹塑成型方法，其中，底部金属模具包括锁定部分，锁定部分被配置为锁定至面向底部金属模具的容器的底部的中间部分中，并且在顶部空间形成步骤中，在其中被包括在底部金属模具中的锁定部分被锁定至容器的底部的中间部分中的状态下，通过从容器的底部在拔出底部金属模具的方向上驱动底部金属模具，以使容器的底部的隆起形状朝向容器的外侧反转并且通过将气体引入容器的内部来形成顶部空间。

[0051] 在上述情况下，由于底部金属模具包括被配置为锁定至容器的底部的中间部分中的锁定部分，因此当从容器中拔出底部金属模具时，将锁定部分锁定至容器的底部中，并且使容器的底部的隆起形状有利地从容器的内侧向外侧反转。

[0052] 本发明的第十方面提供了根据第九方面的吹塑成型方法，其中，被包括在底部金属模具中的锁定部分以其直径朝向其顶端增加的凸状形状形成。

[0053] 在上述情况下，由于底部金属模具包括其直径朝其顶端增加的凸状形状，因此当从容器中拔出底部金属模具时，将凸状部分锁定到底部上，并使容器的底部的隆起形状有利地从容器的内侧向外侧反转。

[0054] 本发明的第十一方面提供了根据第八方面的吹塑成型方法，其中，底部金属模具包括棒状的第一金属模具和围绕第一金属模具的环状的第二金属模具，第一金属模具包括形成为其直径朝其顶端增加的凸状形状的顶端部，并且在顶部空间形成步骤中，顶部空间通过在拔出底部金属模具的方向上驱动底部金属模具以便使容器的底部的隆起形状朝向容器的外侧反转并且通过将气体引入容器的内部来形成。

[0055] 在上述情况下，通过分两步拔出底部金属模具以导致容器的底部反转变形，使容器的底部的隆起形状有利地从容器的内侧向外侧反转。

[0056] 本发明的第十二方面提供了根据第八方面的吹塑成型方法，其中，底部金属模具包括棒状的第一金属模具和围绕第一金属模具的环状的第二金属模具，并且在顶部空间形成步骤中，顶部空间通过使第一金属模具相对于第二金属模具突出以便使容器的底部的隆起形状朝向容器的内侧反转，并且然后在拔出第一金属模具的方向上驱动第一金属模具以便使容器的底部的隆起形状反转并且通过将气体引入容器的内部来形成。

[0057] 在上述情况下，通过使第一金属模具突出以便使容器的底部的隆起形状朝向容器的内侧反转并且变形，并且然后，在拔出方向上向下驱动第一金属模具，并且通过将气体引入容器的内部，在容器的口部中形成对应于根据反转变形的容积变化的顶部空间。

[0058] 本发明的第十三方面提供了一种吹塑成型装置，其借助于内装流体伸展并吹塑金属模具中的预成型件以便形成容器，其中，金属模具包括躯干部金属模具和底部金属模具；并且在完成吹塑之后，通过在躯干部金属模具关闭的状态下，在拔出底部金属模具的方向上驱动底部金属模具以便使容器的底部的隆起形状反转并且通过将气体引入容器的内部来形成顶部空间。

[0059] 在具有上述结构的吹塑成型装置中，有利地执行根据第八方面的吹塑成型方法。

[0060] 本发明的第十四方面提供了根据第十三方面的吹塑成型装置，其中，底部金属模具包括锁定部分，锁定部分被配置为锁定至面向底部金属模具的容器的底部的中间部分中，以及在其中被包括在底部金属模具中的锁定部分被锁定至容器的底部的中间部分中的状态下，通过从容器的底部在拔出底部金属模具的方向上驱动底部金属模具以使容器的底部的隆起形状朝向容器的外侧反转并且通过将气体引入容器的内部来形成顶部空间。

[0061] 在具有上述结构的吹塑成型装置中，有利地执行根据第九方面的吹塑成型方法。

[0062] 本发明的第十五方面提供了根据第十四方面的吹塑成型装置，其中，被包括在底部金属模具中的锁定部分以凸状形状形成，凸状形状的直径朝向凸状形状的顶端增加。

[0063] 在具有上述结构的吹塑成型装置中，有利地执行根据第十方面的吹塑成型方法。

[0064] 本发明的第十六方面提供了根据第十三方面的吹塑成型装置，其中，底部金属模具包括棒状的第一金属模具和围绕第一金属模具的环状的第二金属模具，第一金属模具包括以凸状形状形成的顶端部，凸状形状的直径朝向凸状形状的顶端增加，以及通过在拔出底部金属模具的方向上驱动底部金属模具以使容器的底部的隆起形状朝向容器的外侧反转并且通过将气体引入容器的内部来形成顶部空间。

[0065] 在具有上述结构的吹塑成型装置中，有利地执行根据第十一方面的吹塑成型方法。

[0066] 本发明的第十七方面提供了根据第十三方面的吹塑成型装置，其中，底部金属模具包括棒状的第一金属模具和围绕第一金属模具的环状的第二金属模具，以及在完成吹塑之后，通过使第一金属模具相对于第二金属模具突出以使容器的底部的隆起形状朝向容器的内侧反转，并且然后在拔出第一金属模具的方向上驱动第一金属模具以使容器的底部的隆起形状反转并且通过将气体引入容器的内部来形成顶部空间。

[0067] 在具有上述结构的吹塑成型装置中，有利地执行根据第十二方面的吹塑成型方法。

[0068] 本发明的有益效果

[0069] 根据本发明的用于制造装有内装流体的容器的方法，防止在密封步骤之后随时间推移瓶的收缩和变形。

[0070] 根据本发明的用于将容器的内部置于正压力下的方法，由于方法利用了使用待填充至容器中的内装流体作为压力介质的吹塑成型方法，故在容器成型时可以填充内装流体。此外，通过在成型之后填充了内装流体的状态下密封容器的口部，特别地，在成型之后立即由于继继密封的成型之后的容器的周壁的后收缩导致的容器的容积减小而将容器的内部置于正压力下，而不使用诸如添加液氮滴液的附加措施并且与使用液体作为压力介质的传统吹塑成型方法相比而无损生产率。

[0071] 根据本发明的吹塑成型装置和使用根据本发明的该吹塑成型装置的吹塑成型方法，在容器中形成预定容积的顶部空间，该容器通过在金属模具中利用内装流体通过吹塑预成型件来获得。结果，在吹塑成型之后、盖住容器的口部的步骤之前有利地防止了内装流体泄漏。此外，因为容器的底部具有朝向容器的外侧隆起的形状，故当在盖住之后降低了容器的内部压力时，恢复底部的形状。结果，有利地防止由于压力降低造成的不规则变形。

附图说明

[0072] [图1]在根据本发明的第一实施例的用于制造装有内装流体的容器的方法中使用的预成型件的纵向截面图。

[0073] [图2]通过根据本发明的第一实施例的用于制造装有内装流体的容器的方法所形成的容器的纵向截面图。

[0074] [图3]在其中反转变形部变形的状态下通过根据本发明的第一实施例的用于制造装有内装流体的容器的方法所制造的容器的纵向截面图。

[0075] [图4]通过根据本发明的第一实施例的用于制造装有内装流体的容器的方法所制造的容器的纵向截面图，示出了在反转变形部变形之后的容器的状态。

[0076] [图5]示出了根据本发明的第二实施例的容器的一个实例的前视图。

[0077] [图6]示出了根据本发明的第二实施例的使用液体作为压力介质的吹塑成型装置的示意图。

[0078] [图7A]示出了在根据本发明的第二实施例的用于正加压的方法中的步骤的示意图。

[0079] [图7B]示出了在根据本发明的第二实施例的用于正加压的方法中的步骤的示意图。

[0080] [图7C]示出了在根据本发明的第二实施例的用于正加压的方法中的步骤的示意图。

[0081] [图7D]示出了在根据本发明的第二实施例的用于正加压的方法中的步骤的示意图。

[0082] [图8]表示针对根据实例1的填充容器的收缩率和容器内的压力由于时间流逝而转变的曲线图。

[0083] [图9]表示针对根据实例1至实例3中的每一个的填充容器的容器内的压力由于时间流逝而转变的曲线图。

[0084] [图10]示出了使用液体作为压力介质的传统的吹塑成型装置的示意图。

[0085] [图11]示出了根据本发明的第三实施例的吹塑成型装置的整体结构的示意图。

[0086] [图12]示出了在借助于图11中所示的装置进行的成型过程中，其中预成型件被安装到金属模具的状态的局部截面图。

[0087] [图13]示出了在借助于图11中所示的装置进行的成型过程中，其中吹塑喷嘴与预成型件的口管状部连通的状态的局部截面图。

[0088] [图14]示出了在借助于图11中所示的装置进行的成型过程中，其中预成型件通过加压流体膨胀和伸展并且使容器成形的状态的局部截面图。

[0089] [图15]示出了在借助于图11中所示的装置进行的成型过程中，在拔出底部金属模具之后其中顶部空间形成在容器的口部中的状态的局部截面图。

[0090] [图16A]示出了使用根据本发明的第三实施例的变形例1的底部金属模具的吹塑成型方法。

[0091] [图16B]示出了使用根据本发明的第三实施例的变形例1的底部金属模具的吹塑成型方法。

[0092] [图16C]示出了使用根据本发明的第三实施例的变形例1的底部金属模具的吹塑成型方法。

[0093] [图17A]示出了使用根据本发明的第三实施例的变形例2的底部金属模具的吹塑成型方法。

[0094] [图17B]示出了使用根据本发明的第三实施例的变形例2的底部金属模具的吹塑成型方法。

[0095] [图17C]示出了使用根据本发明的第三实施例的变形例2的底部金属模具的吹塑成型方法。

[0096] [图18]示出了根据本发明的第四实施例的吹塑成型装置的整体结构的示意图。

[0097] [图19]示出了在借助于图18中所示的装置进行的成型过程中，在拔出底部金属模具和杆之后其中顶部空间形成在容器的口部中的状态的局部截面图。

[0098] [图20]示出了传统的吹塑成型装置的一部分的截面图。

具体实施方式

[0099] ＜第一实施例＞

[0100] 下面将参照图1至图4描述根据本发明的第一实施例的用于制造装有内装流体的容器(其在下面还可以被称为瓶)的方法。

[0101] 在根据本实施例的用于制造装有内装流体的瓶的方法中，执行成型步骤和密封步骤。在成型步骤中，伸展将被加热到以其预成型件可伸展的温度的有底管状预成型件，以便借助于通过预成型件的口部注入预成型件中的内装流体的压力来形成该瓶。在密封步骤中，通过将盖体安装到口部上来密封该内装流体。在成型步骤中，还在瓶中形成反转变形部。反转变形部可朝向瓶的内侧自由地反转并变形。在密封步骤之后，在瓶的温度降至室温之前还执行加压步骤。在加压步骤中，通过减小瓶的容积来增加瓶的内部压力，通过使反转变形部朝向瓶的内侧反转并变形来减小瓶的容积。

[0102] 在下文中，详细描述上述步骤。

[0103] (成型步骤)

[0104] 首先，在成型步骤中，如在图1中所示，在其中预成型件1被加热到以其预成型件1可伸展的温度的状态下，有底管状的预成型件1被设置在成型金属模具中。在下面的描述中，在其中预成型件1被设置在成型金属模具中的状态下，位于预成型件1的口部2上的一侧被称为向上，并且位于预成型件1的底部上的一侧被称为向下。

[0105] 成型金属模具被设置具有支撑部3，该支撑部3被配置为从下方支撑从预成型件1的口部2的外周面凸出的环形的颈环4并且保持预成型件1以便悬挂在金属模具中。在其位于颈环4上方的部分上，预成型件1的口部2的外周面设置有阳螺旋部(male screw portion)5。

[0106] 在成型步骤中，通过口部2将喷射喷嘴6向下插入至预成型件1中，并将内装流体从喷射喷嘴6注入预成型件1中。然后，借助于从喷射喷嘴6注射的内装流体的压力，双轴伸展该预成型件1。

[0107] 可以将喷射喷嘴6改变为伸展杆，并且可以通过借助于伸展杆在上下方向上伸展并通过借助于内装流体的压力进行伸展来执行双轴伸展。此外，喷射喷嘴可以被用作伸展杆。

[0108] 图2示出了成型步骤中形成的瓶10。瓶10中装有从喷射喷嘴6注入的内装物。在图2中，附图标记O表示穿过瓶10的横截面的中央的轴线。下面，垂直于轴线O的方向被称为径向方向，并且在轴线O周围的圆周方向被称为圆周方向。

[0109] 瓶10包括：口部2；肩部11，连接至口部2的下端并且具有朝向肩部11的下方增加的直径；躯干部12，连接至肩部11并且向下延伸；以及底部13，关闭躯干部12的下端开口。在本实施例中，躯干部12至少形成为圆柱形形状。

[0110] 底部13设置有可朝向瓶10的内侧自由地反转并变形的反转变形部15。反转变形部15以向下凸出的曲面的形式形成。

[0111] (密封步骤)

[0112] 接下来，在密封步骤中，如在图2中所示，将盖体(螺旋盖)16拧到口部2的阳螺旋部5上，用于密封瓶10中的内装物。还可以将适合用于凹凸(底切(undercut))安装的堵漏盖(plugging cap)而不是螺旋盖安装到口部2上。

[0113] (加压步骤)

[0114] 在密封步骤之后执行的加压步骤中，在瓶10的温度下降至室温之前，优选地在紧接密封步骤之后，如图3中所示，反转变形部15朝向瓶10的内侧反转并变形。

[0115] 此时，躯干部12基本上保持不变形，并且瓶10的内部容积由于反转变形部15反转并变形而减小。通过在轴线O的方向上向瓶10施加压缩力使反转变形部15朝向瓶10的内侧反转并变形。

[0116] 作为使反转变形部15变形的方法，按压机可以用于施加按压力。可替换地，还可以使用人手。反转变形部15变形使得保持反转的位置。

[0117] 当如上所述减小瓶10的容积时，压缩瓶10内的内装流体和气体被压缩。因此，与图2中所示的状态相比瓶10的内部压力增加。

[0118] 结果，如通过在图4中从瓶10的内侧指向外侧的箭头所表示的，瓶10内的内装流体和气体从瓶10的内侧向外侧施加与内部压力和瓶10外侧的大气压力之间的压力差相对应的压力。

[0119] 由于瓶10内的内装流体和气体施加的上述压力，可防止整个瓶10收缩和变形。此外，由于反转变形部15变形以使得维持反转的位置，故防止了整个瓶10收缩和变形。在本实施例中，具体地，设置在底部13中的容易受内部压力影响的反转变形部15变形以使得保持反转的位置。结果，防止瓶10失去垂直直立的能力。

[0120] 在根据本实施例的用于制造装有内装流体的容器的方法中，在瓶10的温度降至室温之前，加压步骤的存在增加了瓶10的内部压力并防止了反转变形部15变形。因此，防止在密封步骤之后瓶10随时间推移而收缩和变形。

[0121] 尽管在上述实施例中，反转变形部15被设置在底部中，但反转变形部15可以形成在肩部中。此外，反转变形部15的数量和形状不受特别限制。

[0122] ＜第二实施例＞

[0123] 接下来，参照图5至图9，给出了根据第二实施例的用于将容器内部置于正压力下的方法的描述。

[0124] 图5是示出了根据本发明的用于将容器的内部置于正压力下的方法中的吹塑成型容器的一个实例的前视图。

[0125] 容器141包括：口部142；躯干部144，连接至口部142的下端并且向下延伸；以及底部145，关闭躯干部144的下端开口。容器141由丙烯-乙烯无规共聚物树脂(由普瑞曼聚合物株式会社(Prime Polymer Co.,Ltd.)制造的J246M)制成，该树脂是PP类树脂，并且是直径为73.5mm、标称容积为360ml并且重量为5g的瓶。

[0126] 图6是示出了根据本实施例的用于用来将容器的内部置于正压力下的方法的吹塑成型装置的示意图。吹塑成型装置使用液体作为压力介质。图6示出了其中将预成型件131安装到金属模具101并且其中吹塑喷嘴104的顶端嵌入预成型件131的口部132中的状态。所使用的预成型件131的整体形状具有有底圆柱形的试管形状。预成型件131包括处于其上端部的口部132。口部132在其下端部设置有颈环133。将预成型件131安装到金属模具101中，并且口部132向外部(在图6中的向上)突出。

[0127] 装置的一部分包括金属模具101、间隔壁构件11和吹塑喷嘴104并且还包括作为辅助设备的加压装置121、加压液体供应部122和液体供应部123。

[0128] 如图6中所示，间隔壁构件111被设置在金属模具101上方并包围经由空间从金属模具101向上突出的预成型件131的口部132的外周面。间隔壁构件111还包括下端部，该下端部被配置为从上方紧密抵靠在预成型件131的颈环133上以便保持预成型件131的安装位置。

[0129] 整个吹塑喷嘴104具有管状形状并且包括嵌入管状片105和供应管状部106。嵌入管状片105的圆柱形顶端部嵌入至预成型件131的口部132中，并使吹塑喷嘴104与口部132紧密连通。

[0130] 整个供应管状部106是包括其内部的圆柱形中空部的构件。供应管状部106在其上端部设置有针对液体L的引入路径106a，使得引入路径106a延伸通过周壁。在供应管状部106的下端部的内周面上，周向地设置其直径向下减小的倾斜的密封阶梯部106s。

[0131] 在包括嵌入管状片105和引入管状部106的吹塑喷嘴104中，插入并布置在轴向方向上(在图6中的上下方向上)长的呈细杆形式的密封体109。

[0132] 密封体109包括呈窄且长的圆柱形杆形式的轴体109a和通过轴体109a插入以使得杆108可以以液体密封的方式可滑动的细长的圆柱形杆108。轴体109a具有顶端部，具有短的圆柱形形状的密封管状片109t同轴地嵌入并组装至该顶端部。在密封管状片109t的下端面中，外周边缘部被移除以形成锥形边缘部109ta。

[0133] 借助于吹塑喷嘴104和密封体109，沿吹塑喷嘴104的轴向方向在吹塑喷嘴104中形成圆柱形的供应路径Fs。供应路径Fs与预成型件131的内部连通。通过向下移动密封体109，如图6中所示，在密封管状片109t中形成的锥形边缘部109ta与围绕供应管状部106的下端部的内周面周向设置的密封阶梯部106s相抵接，由此将供应路径Fs与预成型件
131的内部的连通置于关闭状态下。通过向上移动密封体109，将供应路径Fs与预成型件
131的内部的连通置于打开状态下。因此，通过使锥形边缘部109ta与密封阶梯部106s抵接和从与密封阶梯部106s的抵接释放锥形边缘部109ta来配置阀机构Vm。

[0134] 杆108用于将容器141中的顶部空间HS调节至预定容积。容器141如下所述填充有其在吹塑成型期间被用作加压液体的液体L，在成形时作为产品。

[0135] 杆108还可以被用作用于纵向伸展预成型件131的伸展杆。

[0136] 接下来，描述辅助设备。辅助设备包括加压装置121、加压液体供应部122和液体供应部123。通过管道P1从加压装置121供应的加压液体Fp充当动力源，用于驱动呈柱塞泵形式的加压液体供应部122，其被配置为供应加压液体L。

[0137] 液体供应部123通过管道R1和电磁阀V1向加压液体供应部122供应被调节至预定温度的液体L。

[0138] 在由加压液体供应部122加压之后，通过管道P2、电磁阀V2和吹塑喷嘴104将加压液体L供应至从外部紧密安装到吹塑喷嘴104的顶端部的预成型件131的内部。

[0139] 接下来，图7A至图7D是均示出了根据本实施例的用于正加压方法的一个实例的示意图。在根据本实施例的用于正加压的方法中，依次执行下面在(1)-(4)中描述的步骤。图7D示出了根据本发明的实施例的填充容器。

[0140] (1)首先，如在图6中所示，将加热到适用于吹塑成型的温度的除了口部132之外的预成型件131安装到用于吹塑成型的金属模具101，并且口部132向上突出，以及将安装的管状片105的顶端部嵌入至口部132中。

[0141] 此时，构成密封体109的顶端部的密封管状片109t的锥形边缘部109ta抵靠在设置在供应管状部106中的密封阶梯部106s上，使得阀机构Vm处于关闭状态下，并且向下移动杆108，使得杆108的顶端部插入预成型件131中预定的长度。此外，此时，阀V1处于打开状态下并且阀V2处于关闭状态下。

[0142] (2)随后，如从图6至图7A的状态中所示，密封管状片109t伴随构成密封体109的轴体109a一起向下移动，使得将阀机构Vm切换至打开状态。将阀V1切换至关闭状态并且将阀V2切换至打开状态。在图7A和图7B中未示出阀V1和阀V2。在上述情况下，通过供应路径Fs和口部132将加压液体L从加压液体供应部122供应至预成型件131的内部。通过这样做，预成型件131膨胀并伸展，并且容器141根据金属模具101的腔102成形。

[0143] (3)随后，在如上所述的容器141成形之后，如在图7B中所示，向下移动轴体109a和密封管状片109t，以便将阀机构Vm置于关闭状态下。此外，将阀V1切换至打开状态并且将阀V2切换至关闭状态。在上述情况下，从容器141取出杆108的顶端部。

[0144] 伴随杆108的顶端部的取出，阀机构Vm下方的供应路径Fs的部分中残留的液体L流入容器141中，并且容器141中的液面Ls降低。结果，将顶部空间HS调节至预先设定的预定容积。

[0145] (4)紧接从金属模具101移除图7C中所示的填充有液体L的容器141之后，如图7D中所示，通过盖147密封口部142。因此，完成填充容器。

[0146] 随后，测量通过上述针对正加压方法制造的填充容器的抗弯强度。具体地，通过使用水作为液体L、根据上述针对正加压的方法进行吹塑成型，并紧接成型之后利用盖147执行密封来制造根据实例1、2和3的填充容器。对于根据实例1、2和3的填充容器中的每一个，测量在利用盖147进行密封之后由于时间流逝在容器141内的压力(kPa)上转变。在过去24小时之后还测量抗弯强度。

[0147] 实例1至3的成型的条件如下。

[0148] ＜实例1＞

[0149] 液体L的温度为20℃，金属模具的温度为20℃

[0150] ＜实例2＞

[0151] 液体L的温度为20℃，金属模具的温度为80℃

[0152] ＜实例3＞

[0153] 液体L的温度为70℃，金属模具的温度为20℃

[0154] 在对根据实例1、2和3的容器141中的每一个进行吹塑成型中，将预成型件的预加热温度被设定为120-150℃。在图7B中，液体L的填充压力为4MPa，并且顶部空间HS的容积为10ml。

[0155] 此外，针对实例1，随着时间流逝还测量躯干部144的直径D(参照图7D)的收缩率以及压力。

[0156] 在23℃的室温下测量容器141内的压力以及抗弯强度，并使用以下测量方法。

[0157] ＜容器内部的压力的测量方法＞

[0158] 将设置了密封功能的橡皮塞安装在盖147上，并且通过橡皮塞将压力传感器插入容器141中，使得压力传感器穿透盖147的顶壁。然后，测量容器141内部的压力。

[0159] ＜抗弯强度的测量方法＞

[0160] 在从制造填充容器过去24小时之后，将岛津自动绘图仪(Shimazu Autograph)AGS-X用于以50mm/分的速度沿容器141的中心轴压缩利用盖147密封的容器141。将当容器141经历翘曲变形时所测量的负荷设定为抗弯强度。

[0161] 图8是示出了根据实例1的填充容器的测量结果的曲线图，并且横轴代表时间以及纵轴代表收缩率(％)和压力(kPa)。在图8的曲线图中，实线代表容器内的压力，并且虚线代表收缩率。容器内的压力用大气压力差表示。从紧接着执行利用盖147进行密封之后的直径D和从过去的时间段T之后的直径Dt来根据以下数学式计算收缩率(％)。

[0162] [数学式1]

[0163] (Dt-D)/D×100

[0164] 如从曲线图可以看出，躯干部144的直径D首先迅速收缩，并且然后在大约6小时内，收缩以近似-3.4％达到饱和。

[0165] 另一方面，容器内的压力首先与直径D的上述收缩行为相对应地迅速增加，并且然后在大约6小时内，压力基本上以近似12kPa达到饱和。也就是说，确定的是在容器141成型之后由于容器141后收缩而将容器的内部置于正压力下。

[0166] 在图9中，比较根据实例1、2和3的容器141内的压力的变化。由实线T1表示实例1中的压力上的变化，由虚线T2表示实例2中的压力上的变化并且由交替的长和短的虚线T3表示实例3中的压力上的变化。

[0167] 在T1与T2之间进行比较，当液体L的温度为20℃时并且当金属模具的温度从20℃增加至80℃时，内部压力稍微降低，并且饱和状态下的容器141压力大约从12kPa降至
9.7kPa。原因可能是由于在制造PP类树脂容器的过程中金属模具的温度上的增加，在其中进一步进行PP类树脂的结晶的状态下，在金属模具中冷却并固化容器，并且因此，限制了容器的后收缩，并且相应地减小了正压力的大小。

[0168] 另一方面，在T1与T3之间进行比较，当金属模具的温度为20℃时并且当液体L的温度从20℃增加至70℃时，饱和状态下的容器141内的压力近似地从12kPa降至7.3kPa。原因可能是液体L的温度上的增加引起归因于密封之后的温度降低的减压效果，并且相应地减小了由于容器141的后收缩造成的正压力的大小。

[0169] 从如由T1、T2和T3表示的容器141内的压力的测量结果，发现正压力的大小可以根据构成吹塑成型的条件的液体L的温度和金属模具的温度进行调节。

[0170] 根据实例1、2和3的填充容器的抗弯强度分别为68.5(N)，59.3(N)和50.6(N)。抗弯强度的大小与正压力的大小相对应。

[0171] 此外，根据比较例的填充容器通过将根据其容器在成型之后填充有液体L的实例1的填充容器在不使用盖147密封填充容器的情况下放置24小时并且通过随后使用盖147密封填充容器来制造。类似于根据比较例的填充容器测量的抗弯强度为44.6(N)。从上述实例1、2和3中的正加压，确定利用液体L填充的容器的抗弯强度可以根据正压力的大小而增加。

[0172] 尽管根据本实施例描述了根据本发明的用于将容器内部置于正压力下的方法，但是本发明不限于上述实施例。

[0173] 图6的吹塑成型装置仅旨在用于说明本发明。例如，杆108可以被用作用于纵向伸展预成型件131的伸展杆，并且可以执行将借助于杆108进行的纵向伸展和借助于加压液体L进行的膨胀和伸展相组合的双轴伸展吹塑成型。

[0174] 此外，在图6的装置中，密封体109被设置为打开和关闭通向预成型件的液体L的供应路径Fs。然而，有鉴于生产率、顶部空间容积的精度等，打开/关闭机构可以从各种打开/关闭配置之中进行选择。

[0175] 此外，为了保持液体L的温度恒定不变，可以根据需要额外地设置诸如液体循环装置的辅助设备，其被配置为使被包括在吹塑喷嘴104中的供应路径Fs中保持的液体L循环。

[0176] 尽管在上述实施例中，描述了使PP类树脂容器成型的实例，但是PET树脂是根据本发明的针对正加压的方法中适合使用的合成树脂的另一个实例，该PET树脂相对于双轴伸展吹塑成型具有优异的成型性和足够的后收缩特性。

[0177] 除了PP类树脂和PET树脂之外，传统上用于双轴伸展吹塑成型的任何合成树脂，诸如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂和聚乳酸(PLA)树脂也可以被用作适用于根据本发明的针对正加压的方法的合成树脂。

[0178] 此外，可以有鉴于例如填充容器所需的温度来适当地确定液体L的温度以便杀菌。

[0179] 还可以有鉴于所需的后收缩大小、生产率、表面光泽度等来适当地确定金属模具的温度。

[0180] 通过调节多个要求，诸如所使用的合成树脂、所使用的液体的温度、用于吹塑成型的金属模具的温度、吹塑成型期间的纵向和横向伸展率、填充容器中的顶部空间的容积等来确定正压力的大小。

[0181] 在上述要求中，后收缩的大小可以通过所使用的合成树脂和吹塑成型的条件来进行调节。一般来说，紧接在成型之后，容器的后收缩快速进行，并且随后，在很长一段时间之后，后收缩以恒定的大小达到饱和。因此，为了充分利用用于正加压的容器的后收缩，优选地在吹塑成型之后立即对口部进行密封。

[0182] 此外，所使用的液体的温度上的增加导致容器内的压力由于密封之后温度下降而降低，并且相应地，劣化了由于容器的后收缩造成的正加压效果。因此，从增加正压力的大小的观点来看，液体的温度优选为尽可能地低。

[0183] 另一方面，还需要考虑通过填充高温液体进行杀菌的需求以及吹塑成型性。因此，必须有鉴于上述因素以及所需的正压力大小来确定液体的温度。

[0184] 还可以通过设定液体的温度和用于吹塑成型的金属模具的温度来进行调节正压力的大小。

[0185] 如上所述，正压力的大小通过几个要件来确定。例如，即使当诸如容器的形状、所使用的合成树脂、顶部空间的容积受限的要件时，液体的温度和用于吹塑成型的金属模具的温度可以在某个可允许的范围内任意修改。因此，通过改变液体的温度和用于吹塑成型的金属模具的温度，可以对正压力的大小进行控制。

[0186] 另外，就合成树脂而言，尤其是结晶性合成树脂，可以将金属模具的温度设定为相对较低。在上述情况下，在结晶进行不充分的同时完成成型，并且随后由于时间流逝造成的结晶的进行增加了后收缩。

[0187] 容器可以由聚丙烯(PP)类树脂制成。PP类树脂可以通过双轴伸展吹塑成型来成型，并且在很长一段时间内进行的成型之后PP类树脂的成型制品具有相对大的后收缩。因此，充分且容易地实现了由于容积减小造成的正加压。

[0188] 尽管本实施例中使用的PP类树脂不受特别限制，但是鉴于收缩特性，基于结晶性聚丙烯的树脂是优选的。可以优选使用的基于聚丙烯的树脂的实例包括以下各项中的结晶性嵌段共聚物：结晶性丙烯均聚物、结晶性丙烯乙烯无规共聚物、结晶性丙烯-α-烯烃无规共聚物和丙烯；以及乙烯和/或α-烯烃。作为α-烯烃，可以使用诸如丁烯-1、戊烯-1、己烯-1、辛烯-1和癸烯-1的具有碳数量为4-10的α-烯烃。

[0189] 容器可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂制成。PET树脂相对于双轴伸展吹塑成型具有优异的成型性。因此，由于在通过伸展结晶造成的成型之后容器的后收缩，充分且容易地实现了由于容积减小造成的正加压。

[0190] 参照图11至图19，下面给出了根据本发明的实施例的吹塑成型装置和吹塑成型方法的描述。

[0191] ＜第三实施例＞

[0192] 图11是示出了根据本发明的第三实施例的吹塑成型装置的整体结构的示意图。在图11中，通过点线表示安装在金属模具201中的预成型件231，并且通过实线表示从预成型件231成型的瓶容器241。

[0193] 所使用的预成型件231的整个形状具有有底圆柱形试管形状。预成型件231在其上端部包括口管状部(其还被称为口部)232。口管状部232在其下端部设置有颈环233。将预成型件231安装在金属模具201中，并且口管状部232向外部(在图11中向上)突出。

[0194] 装置的一部分包括金属模具201、间隔壁构件211和吹塑喷嘴204并且还包括作为辅助设备的加压装置221、加压液体供应部222和加压气体供应部223。

[0195] 金属模具201由用于使容器241的躯干部成型的一对躯干部金属模具201SR，201SL和用于使容器241的底部成型的底部金属模具201B组成。底部金属模具201B在其中间部设置有具有锥形面201B_1的一端膨大的凸状部分，其具有朝顶端增加的横向宽度，使得当底部金属模具201B被拔出时优选地锁定至容器241的底部。也就是说，底部金属模具201B的凸状部分具有朝向凸状部分的顶端增加的直径，从而形成锁定部分。

[0196] 除了上述之外，就涉及所示部分而言，间隔壁构件211被设置在金属模具201的上方，并且间隔壁构件211包围经由空间S从金属模具201向上突出的预成型件231的口管状部232的外周面。间隔壁构件211还包括设置在间隔壁构件211的下端部周围的支撑法兰片212，并且支撑法兰片212从上方紧密抵靠在预成型件231的颈环233上以便维持预成型件231的安装位置。

[0197] 吹塑喷嘴204包括借助于密封构件207b紧密耦接的嵌入管状片205和导向管状部(其还被称为供应管状部)206。

[0198] 整个嵌入管状部205具有管状形状并且包括其内部的圆柱形中空部分。嵌入管状片205在其外周壁上设置有其直径朝其顶端减小的圆周阶梯部205a。嵌入管状片205的圆柱形顶端部嵌入至预成型件231的口管状部232中，并且由于圆周阶梯部205a与口管状部232的上端表面之间经由密封件(O形环)207a抵接，故吹塑喷嘴204与口管状部232耦接并且紧密连通。

[0199] 导向管状部206形成并且设置有充当用于供应加压液体L的路径的通过路径206a，以使得通过路径206a在预定高度位置处贯穿周壁。可以供应加压液体L或阻止借助于电磁阀Va供应至通过路径206a。

[0200] 在与通过路径206a相对的位置上，还形成并设置有用于使导向管状部206的外部与导向管状部206的内部连通的通风孔206b。可以借助于电磁阀Vb来打开或关闭该连通。通风孔206b在其接近嵌入管状片205的部分中设置用于防止加压液体L进入通风孔206b的止回阀(其未被示出)。

[0201] 尽管在本实施例中，电磁阀Va被设置在通过路径206a中并且电磁阀Vb被设置在通风孔206b中，但是当然可以设置其他类型的阀。

[0202] 接下来，描述辅助设备。在辅助设备中，加压装置221在吹塑成型过程中照惯例是不可缺少的装置并且是诸如加压泵和压缩机的大型装置。

[0203] 来自加压装置221的加压流体(驱动流体)通过管道P201被供应至加压液体供应部222，并且加压流体(驱动流体)还通过管道P203被供应至加压气体供应部223。加压液体供应部222供应用于吹塑成型的加压液体L。加压气体供应部223供应加压气体A。加压液体供应部222和加压气体供应部223是柱塞泵类型并且利用将从加压装置221供应的加压流体作为动力源。无论如何，鉴于装置的整体布局、易于控制等还可以额外地设置用于加压气体供应部223的加压装置。此外，除了所示的柱塞泵类型之外，例如还可以使用具有内置活塞的包括两个隔室的圆柱类型作为加压液体供应部222。

[0204] 从加压液体供应部222供应的加压液体L通过管道P202、通过电磁阀Va并且通过设置在导向管状部206中的通过路径206a，并且将加压液体L供应至预成型件231的内部。

[0205] 图11中所示的装置包括供应加压气体A的加压气体供应部223。然而，在其中当将加压液体L供应至预成型件231时，口管状部232由于加压液体L的压力而经受直径增加并变形的情况下，可以经由管道P204将加压气体A引入间隔壁构件11中并且可以对围绕预成型件231的口管状部232的外周面的空间S加压。通过这样做，有效地防止了口管状部232的直径增加和变形。

[0206] 图12至图15依次示出了根据本发明实施例的利用图11中所示的装置用于制造合成树脂容器的方法中的成型步骤。参照图12至图15，给出了根据本发明实施例的用于制造合成树脂容器的方法，即吹塑成型方法的描述。

[0207] 在吹塑成型中，依次执行下面(1)-(5)中描述的步骤。

[0208] (1)如图12中所示，将加热到适用于伸展吹塑成型的温度的除了口管状部232之外的预成型件231安装到用于吹塑成型的金属模具201，并且口管状部232向上突出并执行闭膜(mold closing)。

[0209] (2)如图13中所示，通过从口管状部232上方向下移动组装并固定的间隔壁构件211和吹塑喷嘴204将嵌入管状片205的顶端部嵌入至口管状部232中。

[0210] 随后，(3)如图14中所示，通过设置在导向管状部206中的通过路径206a将加压液体L从加压液体供应部222供应到预成型件231中。通过这样做，预成型件231膨胀并且伸展，并且容器241根据金属模具201的腔202成形。

[0211] (4)在如上所述的将容器241成形之后，通过将电磁阀Va切换至关闭状态来停止加压液体L的供应。

[0212] (5)如图15中所示，在其中关闭躯干部金属模具201SL，201SR的情况下，从容器241的底部241B完全拔出形成锥形面201B_1的一端膨大的凸状部分，同时在拔出方向上驱动底部金属模具201B并且同时将电磁阀Vb切换至打开状态，用于将气体从容器241的外部引至内部。也就是说，在其中将其是底部金属模具201B的锁定部分的凸状部分锁定到容器241的底部241B的中间部分中的状态下，在远离容器241的底部241B的拔出方向上驱动底部金属模具201B。此时，在其中使容器241的底部241B膨胀的方向从容器241的内侧向外侧反转。在容器241的口部中创建由拔出底部金属模具201B之前的底部241B的形状和拔出底部金属模具201B之后的底部241B'的形状所封闭的一部分的容积变化作为顶部空间HS。

[0213] (6)然后，将组装并固定的间隔壁构件211和吹塑喷嘴204向上移动至口管状部232上方的图12中所示的位置。此外，打开躯干部金属模具201SL，201SR以取出填充有液体L并形成有顶部空间HS的容器241。容器241的口管状部232利用盖(其未被示出)密封以获得产品。

[0214] ＜变形例1＞

[0215] 图16A至图16C示出了根据本发明的第三实施例的变形例1的使用底部金属模具301B的吹塑成型方法。

[0216] 如在图16A中所示，底部金属模具301B包括杆状金属模具301BC和包围该金属模具301BC的环状金属模具301BR。底部金属模具301B在其中间部分中设置有具有锥形面301B_1并且具有朝向顶端增加的横向宽度的一端膨大的凸状部分。也就是说，杆状金属模具301BC包括形成为其直径朝其顶端增加的凸状形状的顶端部。与底部金属模具201B不同，分两步拔出底部金属模具301B。

[0217] 详细地，首先，如图16B中所示，在其中关闭躯干部金属模具201SL，201SR的状态下，通过驱动包括杆状金属模具301BC和环状金属模具301BR的整个底部金属模具301B来将底部241B的形状反转为底部241B'的形状。

[0218] 随后，如在图16C中所示，进一步向下移动杆状金属模具301BC的以便拔出锁定部分(即，凸状部分)。

[0219] 然后，如在上述步骤(6)中，将组装并固定的间隔壁构件211和吹塑喷嘴204向上移动至口管状部232上方的图12中所示的位置。此外，打开躯干部金属模具201SL，201SR以取出填充有液体L并且形成有顶部空间HS的容器241。容器241的口管状部232利用盖(其未被示出)密封以获得产品。

[0220] ＜变形例2＞

[0221] 图17A至图17C示出了根据本发明的第三实施例的变形例2的使用底部金属模具401B的吹塑成型方法。

[0222] 如图17A中所示，底部金属模具401B包括形成在底部金属模具401B的中间部分中的杆状金属模具401BC和包围该金属模具401BC的环状金属模具401BR。

[0223] 使用底部金属模具201B、301B的前述吹塑成型方法在拔出方向上驱动底部金属模具201B、301B，并且通过在容器241的底部241B与底部金属模具201B、301B之间进行锁定，使容器241的底部241B的隆起形状朝向容器241的外侧反转(即，使隆起形状从底部241B向底部241B'反转)。此时，前述吹塑成型方法还将气体引入容器241的内部中。通过这样做，在容器241的口部中创建由拔出底部金属模具201B、301B之前的底部241B的形状和拔出底部金属模具201B、301B之后的底部241B'的形状所封闭的部分的容积变化作为顶部空间HS。另一方面，在根据变形例2的使用底部金属模具401B的吹塑成型方法中，如图17B中所示，通过在中间向上推动杆状金属模具401BC，使容器241的底部241B的形状朝向容器241的内侧反转。随后，如图17C中所示，通过在拔出方向上驱动环状金属模具
401BC并且通过将气体引入容器241的内部中，在容器241的口部中创建由拔出环状金属模具401BC之前的底部241B的形状和拔出环状金属模具401BC之后的底部241B″的形状所封闭的部分的容积变化作为顶部空间HS。

[0224] 随后，将组装并固定的间隔壁构件211和吹塑喷嘴204向上移动至口管状部232上方的图12中所示的位置。此外，打开躯干部金属模具201SL，201SR以取出填充有液体L并形成有顶部空间HS的容器241。容器241的口管状部232利用盖(其未被示出)密封以获得产品。

[0225] ＜第四实施例＞

[0226] 图18是示出了根据本发明的第四实施例的吹塑成型装置的整体结构的示意图。

[0227] 在图18中所示的根据第四实施例的吹塑成型装置与在图11中所示的根据第三实施例的吹塑成型装置在结构上的不同之处在于吹塑喷嘴的结构和所追加的杆。具体地，在根据第四实施例的吹塑成型装置中，引入管状部506在其内部设置有圆柱形中空部分。此外，在包括嵌入管状片505和导向管状部506的吹塑喷嘴504内，同轴插入并布置圆柱形的杆508以形成顶部空间HS。借助于吹塑喷嘴504和杆508，在吹塑喷嘴504中形成圆柱形的引入路径Fi。此外，设置伺服机构(其未被示出)，用于驱动杆508。根据第四实施例的吹塑成型装置的其他结构基本上与图11中所示的根据第三实施例的吹塑成型装置的其他结构相同。因此，使用底部金属模具201B和杆508两者的吹塑成型方法的以下描述的将集中于上述差异。在根据第四实施例的吹塑成型装置中，通过相同的参考编号表示与根据第三实施例的吹塑成型装置中的相同的元件。

[0228] 在本实施例中，在第三实施例中描述的步骤(2)之后，包括以下步骤(2')、(3')和(4')。

[0229] (2')将杆508的顶端部插入预成型件231中预定长度Da(从预成型件231的口管状部232的顶端至杆508的顶端的长度Da)。

[0230] (3')通过将加压液体L通过设置在导向管状部506中的通过路径206a并且通过引入路径Fi供应至预成型件231中，预成型件231膨胀并且伸展，并且容器241根据金属模具201的腔202成形。

[0231] (4')在容器241成形之后，通过将电磁阀Va切换至关闭状态来停止加压液体L的供应。如图19中所示，在其中关闭底部金属模具201SL，201SR的状态下，拔出底部金属模具201B，并且从容器241拔出杆508的顶端部以便进行拉升以到达口管状部232的顶端。从容器241的底部241B完全拔出形成锥形面201B_1的一端膨大的凸状部分，同时在拔出方向上驱动底部金属模具201B并且同时将电磁阀Vb切换至打开状态，用于将气体从容器
241的外部引至内部。此时，在容器241的口部中创建由已经拔出的底部金属模具201B导致的容器241的底部中(在由底部241B的形状和底部241B'的形状所封闭的部分中)的容积变化和由已经拉升的杆508导致的容积变化(在与杆508的长度Da相对应的部分中)来作为顶部空间HS。

[0232] 如上所述，在使用底部金属模具201B和杆508这两者的吹塑成型方法中，因拔出底部金属模具201B导致的容器241的底部的容积变化和因拉升杆508导致的容积变化被用作顶部空间HS。此外，通过调整插入预成型件231中的长度Da，可以将顶部空间HS调节至预定容积。另外，还可以使用底部金属模具301B，401B来代替底部金属模具201B。

[0233] 因此，根据本发明的吹塑成型装置和使用根据本发明的吹塑成型装置的吹塑成型方法，在容器中形成预定容积的顶部空间HS，该容器通过在金属模具中利用内装流体通过吹塑预成型件来获得。结果，在吹塑成型之后盖上容器的口部的步骤之前，有利地防止内装流体的泄漏。此外，由于容器的底部具有朝向容器的外侧隆起的形状，故当降低容器内部的压力时，恢复底部的形状，并且有利地防止由于压力降低造成的不规则变形。

[0234] 工业实用性

[0235] 根据本发明的用于制造装有内装流体的容器的方法，防止了在密封步骤之后瓶随着时间推移而收缩并变形。

[0236] 根据本发明的针对容器进行正加压的方法，将容器的内部置于正压力下，而不使用诸如添加液氮滴液的额外措施并且与使用液体作为压力介质的传统吹塑成型方法相比无损生产率。期望本发明被广泛使用并且被开发为用于利用内装流体来填充容器的方法。

[0237] 根据本发明的吹塑成型方法和吹塑成型装置，轻易、再现且可靠地将在容器成形时填充在最终产品中的诸如饮料、化妆品和药剂产品的液体的顶部空间被调节为预定容积。期望在吹塑成型领域中广泛使用并且开发本发明。

[0238] 参考符号

[0239] 1 预成型件

[0240] 2 口部

[0241] 10 瓶(容器)

[0242] 15 反转变形部

[0243] 16 盖体

[0244] 101 金属模具

[0245] 102 腔

[0246] 104 吹塑喷嘴

[0247] 105 嵌入管状片

[0248] 106 供应管状部

[0249] 106a 引入路径

[0250] 106s 密封阶梯部

[0251] 108 杆

[0252] 109 密封体

[0253] 109a 轴体

[0254] 109t 密封管状片

[0255] 109ta 锥形边缘部

[0256] 111 间隔壁构件

[0257] 121 加压装置

[0258] 122 加压液体供应部

[0259] 123 液体供应部

[0260] Fs 供应路径

[0261] HS 顶部空间

[0262] L 液体

[0263] Ls 液面

[0264] P1、P2 管道

[0265] R1 管道

[0266] V1、V2 阀

[0267] Vm 阀机构

[0268] 131 预成型件

[0269] 132 口部

[0270] 133 颈环

[0271] 141 容器

[0272] 142 口部

[0273] 144 躯干部

[0274] 145 底部

[0275] 147 盖

[0276] 201 金属模具

[0277] 201SR 右躯干部金属模具

[0278] 201SL 左躯干部金属模具

[0279] 201B、301B、401B 底部金属模具

[0280] 301BC、401BC 杆状金属模具

[0281] 301BR、401BR 环状金属模具

[0282] 202 腔

[0283] 204、504 吹塑喷嘴

[0284] 205、505 嵌入管状片

[0285] 205a 圆周阶梯部

[0286] 206、506 导向管状部(供应管状部)

[0287] 206a 通过路径

[0288] 206b 通气孔

[0289] 508 杆

[0290] 207a、207b 密封构件

[0291] 211 间隔壁构件

[0292] 212 支撑法兰片

[0293] 221 加压装置

[0294] 222 加压液体供应部

[0295] 223 加压气体供应部

[0296] A 加压气体

[0297] Fi 引入路径

[0298] HS 顶部空间

[0299] L (加压)液体

[0300] P201-P204 管道

[0301] S 空间

[0302] Va、Vb 电磁阀

[0303] 231 预成型件

[0304] 232 口管状部(口部)

[0305] 233 颈环

[0306] 241 容器