宝特瓶制造装置

文档序号:722651 发布日期:2021-04-16 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 宝特瓶制造装置 (PET bottle manufacturing device ) 是由 藏田广明 于 2019-09-11 设计创作,主要内容包括:提供一种即使包含耐热宝特瓶的任何种类的宝特瓶,也可效率良好地制造,同时整体大小不会大型化,可设置于被限制的空间的宝特瓶制造装置。一种宝特瓶制造装置(1),其具有:搬运线(200),其将作为宝特瓶而被吹塑成型的瓶坯以规定之间隔依次搬运;瓶坯投入部(300),其将瓶坯投入到搬运线;宝特瓶取出部(700),其取出被制成的宝特瓶;吹塑成型部(600);瓶坯加热部(400),其在搬运线的规定区间内进行为以吹塑成型部吹塑成型瓶坯所需的加热;以及瓶坯吹风部(500),其在瓶坯被瓶坯加热部加热的过程中吹风到瓶坯。(Provided is a PET bottle manufacturing device which can manufacture PET bottles efficiently even in any type of PET bottles including heat-resistant PET bottles, and can be installed in a limited space without increasing the overall size. A PET bottle manufacturing apparatus (1) comprising: a conveying line (200) for sequentially conveying bottle preforms blow-molded as PET bottles at predetermined intervals; a preform input unit (300) for inputting preforms into the conveying line; a PET bottle take-out section (700) for taking out the produced PET bottle; a blow molding section (600); a preform heating section (400) for heating the preform in a predetermined section of the transfer line, the preform being blow molded by the blow molding section; and a preform blowing section (500) that blows air to the preform in the process in which the preform is heated by the preform heating section.)

宝特瓶制造装置

技术领域

本发明涉及一种宝特瓶(pet bottle)制造装置,其通过射出成型机对瓶坯进行成型后取出,以吹塑成型机再加热,制造宝特瓶。

背景技术

以射出成型机对瓶坯进行成型后取出,以吹塑成型机再加热,制造宝特瓶的宝特瓶制造装置,以往起众所周知(例如参照专利文献1)。

相关的专利文献1所记载的吹塑成型装置,如记载于其段落(0024)所示,具有托盘水平循环通路,其使多个圆盘状的托盘,透过托盘水平循环通路,一边使瓶坯为倒立状态,一边分别循环。而且,在该托盘水平循环通路中,其包括:瓶坯供给部,其将瓶坯投入到各托盘;加热部,其加热被托盘携带的瓶坯;吹塑成型部,其使被托盘携带而被加热部加热的瓶坯吹塑成型;以及制品回收部,其从托盘回收以吹塑成型部吹塑成型所制成的制品。

现有专利文献

专利文献

[专利文献1]日本特开2004-284016号公报

发明内容

发明要解决的课题

相关的专利文献1所记载的瓶坯的材质由聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯构成。在此,当吹塑成型由例如成为宝特瓶的材质的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)构成的瓶坯时,在由吹塑成型前的加热装置进行的瓶坯的加热过程中,当进行急剧地或以超过一定温度的高温加热时,产生白化现象(晶化现象),在其后的吹塑成型中,该部分不会很好地膨胀,而产生不良品的宝特瓶。

尤其,与通常的宝特瓶相比较,当为了制造大很多的饮水机用宝特加仑瓶,吹塑成型瓶坯时,使用比制造通常的宝特瓶时的瓶坯,还要厚很多的壁厚的瓶坯,所以,与其相应地加热量变大。

因此,当为了提高生产效率而急剧加热时,会产生上述问题,另外,当为了抑制白化现象之产生而慢慢地加热时,加热工序需要很多时间,生产效率降低。为了抑制白化现象的产生的同时加热,必须花费较长时间加热,自瓶坯的外侧至内侧地渗透热,所以,加热部的全长变长,作为结果,宝特瓶制造装置本身的大小大型化。此外,也变得花费很多瓶体制造时间。

此外,为了制造与具有概略一定直径的一般性宝特瓶不同的例如三维地模仿受欢迎之动漫人物或做为观光名胜的有名建筑物的异形形状的宝特瓶,当吹塑成型瓶坯时,也产生同样的问题。

具体说来,当制造异形形状的宝特瓶时,在很多情形下,使用壁厚比制作通常的宝特瓶时的瓶坯还要厚的瓶坯。异形形状的宝特瓶很多纵横复杂地拉伸,所以,比简易形状宝特瓶的壁厚还要厚,并且,在异形形状的情形下,很多重视外观,为了比其他宝特瓶还要突出高级感,经常使用比通常者的壁厚还要厚的瓶坯。因此,为了充分加热该壁厚较厚的部分,对应于其壁厚,必须比通常的瓶坯还要增加很多加热量。

与用于制造这种通常宝特瓶的瓶坯相比较,在加热壁厚较厚的瓶坯时,经过急剧加热,所以,立刻产生上述白化现象(晶化现象),所以,在壁厚较厚的部分中,也必须以与加热通常瓶坯时同等的情形加热。

其结果,必须使在被托盘携带的状态下,一边移动搬运线一边加热的加热部全长较长,慢慢地加热。即,其表示:搬运线中的加热部所占长度相应地变很长。因此,宝特瓶制造装置本身也变得很大型化。

如果就装置的大小而言,在被限制的空间设置宝特瓶制造装置,所以,在很多情形下,比起大型机更期待省空间设计的装置。并且,为了提高生产量,很多时候增加装置台数,但是,空间被限制,所以,只能设置较少台数的宝特瓶制造装置。

另外,加热上述瓶坯的时间,或自瓶坯吹塑成型为宝特瓶需要一定时间,所以,宝特瓶制造装置的设置台数变少,意味着宝特瓶生产量降低,其结果,有可能无法应对必须在短期间内制造大量宝特瓶的交货的事态。

当必须在短期间内制造大量宝特瓶以交货,即所谓被要求大量生产时,当然,需要增加每单位时间的生产个数。因此,使用模具个数较多且生产速度快的量产机用机种较多,在一般性的量产机的情形下,为了提高生产速度,增加加热部全长,机械变得大型化。

此外,一般在提高生产速度时,在使加热温度高于通常者的方法,瓶坯白化(晶化),无法吹塑膨胀至宝特瓶形状。因此,加热温度无法自通常者做大幅变化,不得不成为提高瓶坯的加热部通过速度,而且,为了使热自外侧渗透到内侧,加长加热部全长的装置,成为机械变得大型化的问题。

而且,也产生关于作为宝特瓶一形态的耐热宝特瓶的问题。此耐热宝特瓶是指可耐受高温液体填充的宝特瓶。耐热宝特瓶与一般的常温瓶的差异是,即使注入高温的填充物也不变形。

耐热宝特瓶的制造工序大概与一般的常温瓶相同,但是,需要使瓶坯的加热温度上升至即将白化(晶化)为止。并且,在吹塑成型部的吹塑模具也有差异,相对于常温瓶用吹塑模具被冷却,耐热瓶用吹塑模具需要以调温机等加热模具。

如宝特瓶素材的瓶坯(聚对苯二甲酸乙二酯)的晶化树脂,当施加热时,变得柔软而可拉伸,但是,当超过某一定温度时,就白化(晶化)而变得无法拉伸。

在制造耐热瓶时,活用上述特性,需要在瓶坯完全白化前,吹塑以成型瓶体。在完全白化前吹塑的原因是,当完全白化时,即使吹入空气也不拉伸,无法制造宝特瓶制品。

又,为了提高耐热温度,瓶坯的加热温度及吹塑成型时的模具温度愈高愈好。制成的耐热宝特瓶接近白化(晶化)时,树脂本身变硬,所以,即使注入高温的液体,变得也不太会变形。因为这种理由,耐热宝特瓶在外观上,比在通常常温使用的宝特瓶还要偏白色。

但是,高温的热很难自瓶坯的外侧往内侧渗透,以往,因为外侧的热传递到内侧之前,外侧就开始白化,以吹塑成型无法膨胀至宝特瓶形状,或者,如果为了避免瓶坯外侧的白化,无法加热瓶坯至即将白化前的理由,而产生只能成型耐热温度较低的瓶体的问题。

因为有这种问题,以往,在制造耐热瓶时,需要进行与常温瓶制造不同的较复杂的制造工序,而此工序被要求要简略化。

本发明的目的在于提供一种宝特瓶制造装置,其即使为何种宝特瓶,使加热部达到必要最短长度,不浪费多余时间,可效率良好且稳定地制造良质的宝特瓶,同时,整体大小不会大型化,即使是受限的设置空间,也更省空间设计。此外,也提供一种当宝特瓶是耐热宝特瓶时,无须进行复杂工序就可制造的宝特瓶制造装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题,本发明的第1方面的宝特瓶制造装置,通过吹塑成型制造宝特瓶,该宝特瓶制造装置的特征在于:

所述宝特瓶制造装置具有:

搬运线,其以规定间隔依次搬运要被作为宝特瓶吹塑成型的瓶坯;

瓶坯投入部,其被设于所述搬运线的上游侧,将所述瓶坯投入到所述搬运线;

宝特瓶取出部,其被设于所述搬运线的下游侧,取出由所述宝特瓶制造装置制造的宝特瓶;

吹塑成型部,其相比于所述宝特瓶取出部设于所述搬运线的上游侧;

瓶坯加热部,其在所述搬运线中设于所述瓶坯投入部与所述吹塑成型部之间,对于所述瓶坯,在所述搬运线的规定区间内进行为通过该吹塑成型部吹塑成型所述瓶坯所需的加热;

瓶坯吹风部,其在从所述瓶坯加热部至所述吹塑成型部为止的规定处对该瓶坯进行吹风;以及

旋转装置,其在所述搬运线的一定区间内加热所述瓶坯的期间及进行吹风的期间内,使该瓶坯绕其轴芯进行旋转。

此外,本发明的第2方面的宝特瓶制造装置,在第1方面的宝特瓶制造装置中,

所述瓶坯吹风部被设置成:在通过所述瓶坯加热部加热所述瓶坯的过程的至少一部分中,对该瓶坯进行吹风。

此外,本发明的第3方面的宝特瓶制造装置,在第2方面的宝特瓶制造装置中,

在所述瓶坯吹风部具有使风集中吹到所述瓶坯的规定部分的吹风狭缝导引器。

此外,本发明的第4方面的宝特瓶制造装置,在第1方面的宝特瓶制造装置中,

所述瓶坯吹风部被设于从通过所述瓶坯加热部加热瓶坯起至进入吹塑成型部为止之间的规定位置处。

此外,本发明的第5方面的宝特瓶制造装置,在第1方面~第4方面中任一项所述的宝特瓶制造装置中,

该宝特瓶制造装置能够将能够吹塑成型为饮水机用宝特加仑瓶的瓶坯投入到所述瓶坯投入部。

此外,本发明第6方面的宝特瓶制造装置,在第1方面~第4方面中任一项所述的宝特瓶制造装置中,

该宝特瓶制造装置能够将能够吹塑成型为具有异形形状的特别形态的宝特瓶的瓶坯投入到所述瓶坯投入部,该异形形状与具有大致一定直径的宝特瓶不同。

此外,本发明的第7方面的宝特瓶制造装置,在第1方面~第6方面中任一项所述的宝特瓶制造装置中,

为了能够由所述宝特瓶制造装置大量生产宝特瓶,所述吹塑成型部被构成为能够一次吹塑成型多个宝特瓶的结构。

此外,本发明的第8方面的宝特瓶制造装置,在第1方面~第7方面中任一项所述的宝特瓶制造装置中,

所述宝特瓶制造装置能够制造耐热性宝特瓶。

此外,本发明的第9方面的宝特瓶制造装置,在第1方面~第8方面中任一项所述的宝特瓶制造装置中,

取代能够由所述聚对苯二甲酸乙二酯制成的瓶坯,能够将有时在加热过程中产生晶化现象的瓶坯投入到所述瓶坯投入部。

发明效果

根据本发明,提供一种宝特瓶制造装置,其即使对任何种类的宝特瓶,使加热部达到必要最短长度,不花费多余时间,可效率良好且稳定地制造良质的宝特瓶,同时,整体之大小不会大型化,即使是受限的设置空间,也更省空间设计。此外,也提供一种当宝特瓶是耐热宝特瓶时,无须进行复杂工序就可制造的宝特瓶制造装置。

附图说明

图1是概略表示本发明第1实施方式的宝特瓶制造装置的结构的俯视图。

图2是从搬运线的上游侧观看通过图1所示宝特瓶制造装置的加热部及吹风部之间的瓶坯和芯轴的示意图。

图3是表示对于图2中的瓶坯的来自加热部的加热状态及来自吹风部的吹风状态的说明图。

图4是对应于图2来表示图3中的对于瓶坯的来自加热部的加热状态及来自吹风部的吹风状态的说明图。

图5是概略表示本发明第2实施方式的宝特瓶制造装置的结构的俯视图。

具体实施方式

接着,说明本发明第1实施方式的宝特瓶制造装置1的结构。而且,该宝特瓶制造装置1是如下类型的制造装置:对以射出成型机成型后取出的瓶坯,以吹塑成型机再加热而制造宝特瓶。

以下,根据附图,详细说明本发明第1实施方式的(以下,适当简称为「本实施方式」或「实施方式」)宝特瓶制造装置1。图l是概略表示本发明第1实施方式的宝特瓶制造装置1的结构的俯视图。此外,图2是从搬运线200的上游侧观看通过图1所示宝特瓶制造装置1的加热部及吹风部之间的瓶坯20和芯轴100的示意图。此外,图3是表示对于图2中的瓶坯20的来自加热部的加热状态及来自吹风部的吹风状态的说明图。此外,图4是对应于图2来表示图3所示的对于瓶坯20的来自加热部的加热状态及来自吹风部的吹风状态之说明图。而且,在图1中,为了容易理解发明而简化图示,少画了芯轴100的数量,但实际上,虽然因宝特瓶制造装置1的大小而不同,但比图示数量还要多的芯轴100彼此以规定间隔通过搬运线200进行搬运。

本实施方式的宝特瓶制造装置1(以下,简称为「宝特瓶制造装置l」),是一种通过吹塑成型而制造宝特瓶30的宝特瓶制造装置,其中,其具有:基座11,其在设置状态下,上表面成为水平;搬运线200,其被设置于基座11的上表面,以规定间隔依次搬运通过芯轴100承载的瓶坯20;瓶坯投入部300,其将瓶坯20依次投入到搬运线200的芯轴100;瓶坯加热部400,其依次加热被投入到瓶坯投入部300而通过搬运线200搬运的瓶坯20;瓶坯吹风部500,其与瓶坯加热部400相向配置;吹塑成型部600,其对在瓶坯加热部400中被加热而通过搬运线200输送的瓶坯20依次吹塑成型;以及宝特瓶取出部700,其依次取出通过吹塑成型部600吹塑成型且由瓶坯20被制造成制品而通过搬运线200输送的宝特瓶30。

而且,在配置有瓶坯加热部400和瓶坯吹风部500的部分包括加热空气排气部800。此外,在瓶坯加热部400与吹塑成型部600间的搬运线200的附近,设有中转吹风部900。

在以下说明中,适当地将瓶坯投入部300及与其对应的搬运线200的一部分称作瓶坯投入站,将瓶坯加热部400及瓶坯吹风部500与被其夹持的搬运线200的一部分称作瓶坯加热/吹风站,将吹塑成型瓶坯20的吹塑成型部600及与其对应的搬运线200的一部分称作瓶坯吹塑成型站,将中转吹风部900及与其对应的搬运线200的一部分称作中转站。

如图1所示,搬运线200俯视呈轨道形状,以规定间隔配置芯轴100,使其以规定的移动速度按照图中逆时针方向进行移动,该芯轴100一边使瓶坯20及宝特瓶30分别保持为倒立状态,一边进行移动。而且,关于本实施方式中的搬运线的形状或芯轴的移动方向,本发明终究只示出了一例,图1的搬运线只不过是一例。即,搬运线当然也可以为俯视呈轨道形状以外的形状,同样地,当然,芯轴的移动方向有时也是图中顺时针方向。

而且,搬运线200由从瓶坯投入部300至吹塑成型部600为止的瓶坯搬运线区间210(仅对图中表示芯轴100的双重圆的内侧的圆施加有剖面线的区间)、从吹塑成型部600至宝特瓶取出部700为止的宝特瓶搬运线区间220(对图中表示芯轴100的双重圆的整体施加有剖面线的区间)、及从宝特瓶取出部700至瓶坯投入部300为止的空芯轴搬运线区间230(对图中表示芯轴100的双重圆的整体未施加剖面线的区间)的三区间构成。

而且,在由瓶坯加热部400与瓶坯吹风部500之间规定的搬运线200、及中转吹风部附近的搬运线200的下侧包括旋转装置250。

旋转装置250在瓶坯加热/吹风站中在搬运线200的一定区间内加热瓶坯20的期间及中转站双方使芯轴100旋转来使瓶坯20绕其轴芯旋转。

如图2所示,芯轴100由外壳110、及可装卸地被固定于外壳110的口部组装部120构成。

口部组装部120被插入到瓶坯20的口部21而两者牢固地嵌合,一边使瓶坯20及吹塑成型后的宝特瓶30保持垂直地倒立的状态,一边保持在芯轴100上。

而且,在芯轴100的下侧包括与设置在加热/吹风站及中转站的旋转装置连动而使芯轴100本身旋转的旋转连结部130。

瓶坯投入部300发挥如下作用:在搬运线上的空芯轴100到达瓶坯投入站时,将瓶坯20的口部21嵌入到空芯轴100的口部组装部120,使瓶坯20在芯轴100保持倒立状态而对下一加热/吹风站依次供给多个瓶坯20。而且,在瓶坯投入部300使用了专用的投入装置或正交坐标型的机器人等种种公知的装置。

瓶坯加热部400相对于占据搬运线200的一定区间的加热/吹风站的搬运线200,设于一边侧。瓶坯加热部400如有如下结构:将在图1中在搬运线200的近前侧在水平方向上延伸的一定长度的加热器411,412,413,414,415,416(410),在如图2中实线所示的垂直方向上,以规定间隔配置了多个(在本实施方式中,为了理解发明及容易化图示,表示较少个数的6个)。而且,最下段的加热器411的配置高度为适合施加通过吹塑成型使承载于芯轴100而通过加热/吹风站的瓶坯20的除了口部21的其附近膨胀的加热量的高度。而且,实际上,加热器的数量因宝特瓶制造装置的机种而不同,通常以规定间隔配置例如10个以上等比本实施方式多的个数的加热器,可应对高度不同的瓶坯的加热。

此外,在各加热器410的背侧包括加热部内吹风部420。加热部内吹风部420由风扇或鼓风机构成,发挥如下作用:在各加热器410中,被加热的空气不滞留在加热器内,高效率地加热加热/吹风站内的瓶坯20(参照图4的从右到左的细波浪线的箭头)。

瓶坯加热部400加热各瓶坯20的加热量可通过调整加热器而设定较高。将加热量设置如下:当不启动瓶坯吹风部500时,瓶坯20的至少一部分白化(晶化),但是,当启动瓶坯吹风部500时,即使高温加热也不产生这种白化(晶化)。即,与不具有瓶坯吹风部500的以往的宝特瓶制造装置相比较,在加热/吹风站内的搬运线200中,可使每个瓶坯20的加热量相应地多。

瓶坯吹风部500相对于占据搬运线200的一定区间的加热/吹风站的搬运线200,设于瓶坯加热部400的另一边侧。而且,瓶坯吹风部500在此未详细图示,但是,其具有风扇、鼓风机、空压机等送风机510、及用于使由送风机510送出的空气流局部性吹到瓶坯整体的吹风狭缝导引器520。

如图3所示,吹风狭缝导引器520被配置成,使多个分隔板521~527彼此以规定间隔朝向同一方向。而且,从送风机510送出的空气通过构成吹风狭缝导引器520的各个分隔板521~527之间而被整流,从各狭缝导引器局部性吹到瓶坯整体(参照图3中的吹风狭缝导引器520之间所示的反白箭头及图4中的吹风狭缝导引器520所示的从左侧到右侧的反白箭头)。

而且,在本实施方式中,为了理解发明及容易化图示,以吹风狭缝彼此的间隔宽的方式使得吹风狭缝的个数少,但是,实际上,并不局限于这种形态,考虑到对瓶坯的吹风效果,设置较多的吹风狭缝导引器。

即,通过吹风狭缝导引器520而向各瓶坯20吹出的空气通过加热器被加热,吹到在搬运线200上一边绕轴芯旋转一边移动的瓶坯20的整体。由此,发挥抑制基于由各加热器410加热的瓶坯20的表面的急剧的温度上升而产生白化现象(晶化现象),并且,可通过缩小瓶坯内外表面的温度差,成为最佳的瓶体成型的瓶坯状态。

瓶坯吹风部500对各瓶坯20的吹风量可调整为如下吹风量:当不启动瓶坯吹风部500时,因来自瓶坯加热部400的高温加热,瓶坯20的至少一部分白化(晶化),但是,当启动瓶坯吹风部500时,即使高温加热,也不产生这种白化(晶化)。

而且,瓶坯吹风部500在本实施方式中,不进行自动变频控制。其理由在于:当进行自动变频控制时,因瓶坯加热部400内的温度,马达被自动地控制,导致风量改变,造成被加热的瓶坯20的表面温度也变得各种各样。因此,在本实施方式中,设置了如下条件:关于吹到瓶坯20的风的强弱,也可以手动调整,在一边加热相同批次的瓶坯20一边吹风时,必定成为相同的风量。但是,如果在可充分发挥本发明的作用的范围内,也可通过此实施方式以外的控制方法,吹风到加热中的瓶坯20。

加热空气排气部800被设置于瓶坯加热部400与瓶坯吹风部500间的空间的上方。加热空气排气部800发挥如下作用:将在加热/吹风站中产生的加热瓶坯20后的空气整体性吸入以排出到外部(参照图4中向加热空气排气部800弯曲的朝上箭头)。

而且,在本实施方式中,如上所述,瓶坯20的口部21(吹塑成型后的宝特瓶30的饮用口部)朝下,所以,加热空气排气部800系设置于瓶坯加热部400与瓶坯吹风部500之间的空间的上方。但是,当根据宝特瓶制造装置1的结构,瓶坯20的口部21(吹气成型后之宝特瓶30的饮用口部)成为朝上形态时,有时将加热空气排气部800设置到加热/吹风站,使加热后的空气排出到下侧,以被加热的空气不吹到瓶坯20的口部21。

中转吹风部900设于从加热/吹风站进入到吹塑成型站为止的待机位置、即安装于芯轴100的瓶坯20通过吹塑成型部600吹塑成型的期间内、作为停留于每个芯轴100的位置的中转站,起到对从加热/吹风站加热而输出进入到吹塑成型部600的模具611,612(610)紧前的瓶坯20进一步吹风的作用。另外,与瓶坯吹风部500相同地,使用了风扇、鼓风机、空压机等适当的吹风装置。

在中转站中,热也渗透到瓶坯20中,白化现象(晶化现象)可能进展,所以,根据被吹塑成型紧前的瓶坯20的晶化状态,决定是否要进行中转吹风部900中的吹风。即,在中转站中,明确瓶坯20没有白化(晶化)时,无需启动该中转吹风部900。

而且,在图1中,在瓶坯加热部400及瓶坯吹风部500与吹塑成型部600之间的搬运线200附近的一部分且瓶坯20吹塑成型前暂时待机的位置处,设有中转吹风部900,但是,也可以沿着搬运线200,在其附近整体性设置。

吹塑成型部600横跨搬运线200而设置。而且,当吹塑成型前的瓶坯20从搬运线200的上游侧被安装到芯轴100而移动时,如图1所示,模具610的半部611,612彼此相互分开而成为开放状态,在宝特瓶成型站,芯轴100及被嵌入于此的瓶坯20按照规定被定位而停止。而且,在这些停止后,模具610的半部611,612彼此相互抵接而成为闭塞状态,构成吹塑成型用模具610。而且,在该状态下,进行吹塑成型,从瓶坯20成型为宝特瓶30后,模具610的半部611,612彼此再次相互分开而成为开放状态,使吹塑成型后的宝特瓶30,按照每个芯轴100向宝特瓶取出部700移动。

宝特瓶取出部700与瓶坯投入部300相反地发挥如下作用:在吹塑成型部600中成型为宝特瓶30,将在安装于芯轴100的状态下在搬运线200移动的宝特瓶30在宝特瓶取出站中作为制品取出。而且,在宝特瓶取出部700中,与瓶坯投入部300同样地,使用专用的取出装置或正交坐标型的机器人等的种种公知装置。

在基座11包括用于使上述本实施方式的宝特瓶制造装置1的各构成组件一边以规定动作时机相互同步一边动作的控制装置(在附图中未图标),同时包括用于宝特瓶制造装置1的操作者操作装置或者确认装置的启动状况的输入设备及显示设备(在附图中未图示)。

接着,说明使用本实施方式宝特瓶制造装置1的宝特瓶30的制造方法。最初,在瓶坯投入部300中,瓶坯20依次一个一个地被插入到各芯轴100的口部组装部120。而且,沿着瓶坯搬运线区间,向加热/吹风站搬运。在接近加热/吹風站的階段,各芯轴100通过旋转装置250而旋转。伴随于此,被嵌入到各口部组装部120的瓶坯20也与各口部组装部120一起绕其轴芯旋转。

而且,瓶坯20一边旋转一边通过加热/吹风站的瓶坯加热部400与瓶坯吹风部500之间。在加热/吹风站通过过程中,由各加热器410施加程度的比通常大的加热量:当没有来自瓶坯吹风部的局部性吹风时,瓶坯20的至少表面会白化(造成晶化)。

即,因这样的加热量从瓶坯加热部400施加,另外,来自瓶坯吹风部500的局部性吹风,一边阻止瓶坯20的白化现象(晶化现象),一边瓶坯20依次通过加热/吹风站。

如此一来,对加热/吹风站内的瓶坯20加热后的空气通过加热空气排气部800而始终被排出,极限地抑制通过加热/吹风站的瓶坯20产生上述瓶坯20的白化现象(晶化现象)的瓶坯加热部400的加热量及吹风量始终平衡良好地被供给到瓶坯20。而且,加热后的空气被排出到瓶坯20的口部21的相反侧,所以,可仅加热瓶坯20的应加热部分。

构成本发明的特征性部分即加热/吹风站的瓶坯加热部400的长度比以往的宝特瓶制造装置短,所以,通过此的瓶坯20不会在短时间内产生白化现象(晶化现象),而以可吹气成型的程度被效率良好地加热。

通过加热/吹风站被加热的瓶坯20,在被安装于芯轴100的口部组装部120的状态下待机,直到在中转站中其前搬运的瓶坯20通过吹塑成型被吹塑成型为止。在此时,芯轴100通过旋转装置250旋转,由此瓶坯20也与口部组装部120一起旋转。而且,通过被设于中转站的中转吹风部900,风吹到瓶坯20的轴芯的全周,防止白化现象(晶化现象)在中转站产生。

先前的瓶坯20的吹塑成型结束后,吹塑成型站的吹塑成型用模具610被开放,被持续加热的瓶坯20在被安装于口部组装部120的状态下,按照每个芯轴100移动至吹塑成型站而停止。而且,吹塑成型用模具610闭塞,瓶坯20被吹塑成型至宝特瓶30的大小。

被吹塑成型的宝特瓶30在其饮用口部嵌合于口部组装部120的状态下,按照每个芯轴100在搬运线200的宝特瓶搬运线区间移动,直到宝特瓶取出站为止。而且,在宝特瓶取出站中,芯轴100停止后的状态下,通过宝特瓶取出部700,从芯轴100的口部组装部120依次取出宝特瓶30作为制品。

从口部组装部120取出宝特瓶30后的空芯轴100通过搬运线200的空芯轴搬运线区间,再次移动至瓶坯投入站,再次重复上述的一连串工序。

如此一来,使成为宝特瓶制造装置的生产效率及小型化的瓶颈的加热站,在本发明中,改变为与以往不同的加热/吹风站,由此,大幅提高其生产效率,同时使宝特瓶制造装置本身达成小型化。

接着,更详细说明在将上述实施方式作为一例的本发明宝特瓶制造装置中,与以往不同地特别设置瓶坯吹风部或中转吹风部,积极地吹风到瓶坯的理由。

作为施加热到由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)所构成的瓶坯的问题,在加热工序中,以超过一定温度的温度急速加热时,其表面会晶化(白化),在其后的吹塑成型工序中,变得无法再拉伸。即,在吹塑成型工序中,该晶化的部分变得无拉伸的瓶坯,被吹塑成型为不具有规定形状的不良品的宝特瓶。因此,加热工序中的加热器的提高温度的方法也存在极限,需要设置沿着搬运线某程度长的加热站。

尤其,在壁厚较厚的瓶坯的情形下,需要旋转芯轴,通过加热器充分加热从瓶坯本身的厚度方向的表面至内侧表面为止的较大厚度的部分。因此,当由加热器以高温从瓶坯的表面部分加热,使得充分加热至内侧表面时,在瓶坯的表面和内侧表面产生温度差。即,从表面至内侧为止的温度变化的斜率变大。

在加热瓶坯的内侧表面至到达规定温度后的状态下,在仅从瓶坯的表面加热的关系上,厚度方向都会产生温度斜率,而瓶坯表面的温度变高温,有时仅表面会白化(晶化)。

当即使瓶坯的一部分白化(晶化)而无法如规定地膨胀时,不会成为期望的宝特瓶形状,而成为不良品,只能以此状态废弃或再次裁断成片状而回收,所以,制品的材料利用率降低。

因此,以往在加热壁厚较厚的瓶坯时,或者,提高生产速度时,需要使加热站的长度沿着搬运线增长很多。其结果,导致宝特瓶制造装置本身的大型化,并且,为了提高生产速度,在增长加热站的长度也有其限制,所以,宝特瓶的生产效率被限制。

但是,根据本发明,在加热/吹风站中,通过加热器加热瓶坯时,同时对该瓶坯从瓶坯吹风部的吹风狭缝引导器局部性吹风,即使例如壁厚厚的瓶坯也缩小内外表面的温度差,可无需花费多余时间即刻达到无白化(晶化)地到达内侧表面的规定温度的状态。

而且,在自加热/吹风站送出的瓶坯进入吹气成型用的模具为止的期间规定的中转(待机)区间中,也吹风,所以,可提高其效果。

即,在本发明中,发明者着眼于通过如上述的瓶坯吹风部,在加热/吹风站及中转站中做出吹风部分,强制冷却瓶坯的表面,由此,即使提高加热装置的加热器温度,也可防止瓶坯的表面产生白化现象(晶化现象),其有技术上的重大意义。

此外,在该吹风中,瓶坯始终通过旋转装置来旋转,所以,加热器的热均匀地施加到瓶坯的外周面,同时,从吹风部的导引狭缝吹出的风均匀地吹出。

其结果,使加热器的热从表面吹到瓶坯,在渗透到瓶坯内侧的过程中,可防止如以往般地,瓶坯的表面变高温而产生白化(晶化)。

此外,通过吹风到瓶坯的表面,即使比以往高温地加热瓶坯,也抑制表面的白化(晶化),同时与以往相比,可立即传热到瓶坯内侧,所以,表面与内表面的温度差变小。其结果,可成为在瓶坯表面不产生白化(晶化)地,从表面至内侧表面为止,整体温度变化的斜率缓慢的高温的加热状态。

因此,如此一来,即使壁厚较厚的瓶坯,也可整体性高温地稳定加热瓶坯,其后的吹塑成型也变容易。

此外,根据本发明特有的吹风技术,可防止如以往技术那样瓶坯表面变高温而产生白化(晶化),所以,无需采取慢慢地以无白化程度的温度加热瓶坯而渗透热的对策,所以,可使加热器为高温,可缩短加热时间。其结果,可缩短加热区,所以,可减少加热装置的消耗电力。

而且,根据本发明,谋求宝特瓶制造装置的省空间化,产生很大优点。即,当依据以往的宝特瓶制造装置时,尤其,当将壁厚较厚的瓶坯等做成宝特瓶时,必须使加热器时间长,所以,伴随于此,需要较长的加热站,但是,本发明的情形下,在瓶坯的加热过程中,可缩短加热时间,所以,可使加热/吹风站较短。

此外,根据本发明的宝特瓶制造装置,即使瓶坯的壁厚较厚,也可进行稳定的吹塑成型,而可以成品率良好地制造宝特瓶。其结果,可将种种类型的用于制造宝特瓶的瓶坯投入到此宝特瓶制造装置。具体说来,可将吹塑成型为饮水机用宝特加仑瓶的壁厚较厚的瓶坯作为一例而例举。此外,对于可吹塑成型为与具有大致一定直径的一般宝特瓶不同的异形形状的宝特瓶,即,例如三维地模仿受欢迎的动漫人物或有名观光名胜的建筑物的异形形状的宝特瓶的壁厚较厚的瓶坯,也可利用此宝特瓶制造装置。

除此之外,在本发明的宝特瓶制造装置的情形下,当希望在受限的空间设置宝特瓶制造装置时,其可做成比大型机省空间设计的装置。

即,无需如一般量产机般地,为了提高生产速度而使加热部的全长增长到必要以上,其结果,机械不会大型化。具体说来,在以往的一般制造装置的情形下,为了提高生产速度,提高加热温度到比通常高的方法中,瓶坯会白化(晶化),吹塑膨胀到宝特瓶形状为止是较难的。为了防止此,加热温度与通常相比,不具有大幅度变化,需要提高瓶坯的加热部通过速度,而且,为了可以使热从外侧渗透到内侧,必须成为拉长加热部全长的装置,导致机械之大型化。但是,在本发明的情形下,通过吹风装置,变得可以高温加热瓶坯,加热区被缩短,由此产生对应于省空间设计的特性,即,可以比以往短的时间,加热大量的瓶坯,可置入大量生产用的模数较多的模具,进行吹塑成型,所以,可以比以往短的时间制造大量的宝特瓶。

而且,根据本发明的宝特瓶制造装置,也适合于制造耐热性宝特瓶。具体说来,也可解决关于作为必须解决的课题而详细说明过的宝特瓶一形态的耐热宝特瓶的问题。即,根据本发明,与以往不同,高温的热可从瓶坯外侧渗透到内侧,所以,可解决因如以往般地外侧的热传递到内侧前,外侧的白化进展,而无法吹塑成型膨胀至宝特瓶形状为止,或者,无法为了避免瓶坯外侧的白化,加热瓶坯至即将白化的理由,而只能成型耐热温度较低的瓶体的问题。其结果,在本发明的情形下,在制造耐热瓶时,无需进行与成为以往问题的常温瓶制造工序不同的复杂制造工序,可简化此工序。

接着,补充说明上述本发明的宝特瓶制造装置的应用对象的广度。首先,说明也可应用于饮水机等大容量瓶的优点。饮水机(3加仑/5加仑等)瓶体大幅拉伸瓶坯而进行制造。

在如加仑瓶那样膨胀大容量瓶时,在制作角部部分时,因为在高温热成型瓶坯,所以,角部部分的凹陷(成为褶邹现象)或白化(晶化)较多,在以往,很难达成理想的成型条件,但是,当使用本发明的吹风技术时,可一举解决这种问题。

此外,对于延伸倍率高的宝特瓶(需要大幅拉伸瓶坯的宝特瓶)的应用也很有利。在制造复杂形状的宝特瓶时使用的壁厚瓶坯,热渗透至内部需要很花费时间,所以,使用吹风技术,缩短渗透至瓶坯内部的时间,使表面和内面的温度一定的高温瓶坯,可成型质量稳定的宝特瓶。

而且,本发明的范围不局限于上述实施方式。即,本发明并不局限于上述实施方式中的瓶坯的材质,例如也可以取代聚对苯二甲酸乙二醇酯所构成瓶坯,也可以将在加热过程中有时会产生晶化现象的例如聚丙烯(PP)构成的瓶坯投入本发明的宝特瓶制造装置的瓶坯投入部。

此外,本发明的范围并不局限于关于上述实施方式中的各构成组件所例举的形状或个数。例如也可应用于搬运线整体被设于宝特瓶制造装置的上侧,使安装瓶坯或宝特瓶的芯轴在搬运在线朝下,以规定间隔设置,由此,一边悬吊瓶坯或宝特瓶,一边沿着搬运线移动这些瓶体的形态的宝特瓶制造装置。而且,在此情形下,有时加热/吹风站的加热空气排气部成为位于瓶坯的口部的相反侧的结构。

此外,在瓶坯吹风部中,无需设置吹风导引狭缝,但是,优选设置吹风导引狭缝,由此可有效率地向瓶坯吹风。

此外,在图1中,瓶坯吹风部500被设成沿着芯轴的搬运方向与瓶坯加热部400的加热器410相同程度的长度,但是,未必一定要同等长度,当然,瓶坯吹风部500的长度,如果其作用可充分发挥时,可适当变更为短若干。

此外,在加热/吹风站中,如果设置瓶坯吹风部时,在加热/吹风站与吹气成型站之间,就未必须要设置中转吹风部。但是,在其间的搬运线附近的一部分或全部设置中转吹风部,可更有效地发挥本发明的上述作用。

此外,为了通过本发明的宝特瓶制造装置,更有可能大量生产宝特瓶,也可使吹塑成型部成为一次可吹塑成型多个宝特瓶的结构。具体说来,考虑例如在吹塑成型部,串联并排设置多个模具,在各模具中,同时吹塑成型瓶坯以做成宝特瓶的结构。瓶坯加热部的部分比以往的大量生产机器短,所以,即使与以往相比较,其为省空间设计的制造装置,也可应对大量生产。

而且,根据本发明的宝特瓶制造装置,可取代上述聚对苯二甲酸乙二酯所构成的瓶坯,将在加热过程中有时产生晶化现象的瓶坯投入瓶坯投入部。具体说来,例如通过将由聚丙烯(PP)等的热可塑性树脂所构成的瓶坯投入到瓶坯投入部,可通过小型的宝特瓶制造装置,大量生产由聚丙烯构成的可作为饮料用容器或食品用容器利用的宝特瓶。

最后,说明可发挥本发明的作用的第2实施方式。图5是概略表示本发明第2实施方式的宝特瓶制造装置的结构的俯视图。第2实施方式的宝特瓶制造装置,基本上具有与第1实施方式宝特瓶制造装置等价的结构,所以,仅说明做为两者不同结构的第2实施方式的特征性部分,针对其他之结构,在附图赋予相同编号,详细说明则予以省略。

而且,在图5中,虽然为了使发明容易理解与简化图示,而描绘较少数量的芯轴100,但是,实际上,更因为宝特瓶制造装置2的大小而不同,然而,数量比图示数量多的芯轴100彼此以较短间隔被搬运线200搬运。

在第1实施方式的宝特瓶制造装置1中,瓶坯吹风部500被设成在瓶坯20被瓶坯加热部400加热之过程中,吹风到瓶坯20。而且,中转吹风部900作为其辅助性的吹风装置,被设于从加热瓶坯20至进入吹塑成型部600为止之间的中转区的规定位置。而且,在此说明此中转吹风部900只不过是起到辅助性的吹风的作用,如果在相向于瓶坯加热部400的位置设有主要的瓶坯吹风部500时,辅助性的中转吹风部900就未必需要。

另外,在第2实施方式的宝特瓶制造装置2的情形下,如图5所示,在瓶坯加热部400,取代第1实施方式的瓶坯吹风部500设有加热促进用反射板550,在设有发挥第1实施方式中的辅助性作用的中转吹风部900的位置处,设有作为本实施方式中的主要吹风部的中转区吹风部950。

加热促进用反射板550通过搬运线200被设于加热用的加热器410的相反侧,通过反射加热器410的热,发挥效率良好地施加热到瓶坯20的作用。而且,关于瓶坯加热部400的加热促进用反射板550,在第2实施方式中暂时设置的,在实施本发明时,根据瓶坯20的加热状况,未必需要。

关于第2实施方式中的瓶坯加热部400的结构,取代瓶坯吹风部500,而设置加热促进用反射板550,此外,与第1实施方式同样,所以,省略相同的各构成组件的说明。

中转区吹风部950的基本结构与第1实施方式的中转吹风部900相同,但是,可低成本且确实地采取在通过瓶坯加热部400时,不产生白化(晶化)现象的该中转区中,产生急速白化(晶化)现象时的对策。而且,在图5中,为了便于说明及容易理解发明,仅描绘一个中转区吹风部950,但是,因为机种而有时成为吹风到几个瓶坯20的结构,所以,实际上,本发明并不局限于如图5的芯轴100的配置形态。

如此一来,在瓶坯加热部400不设置瓶坯吹风部500,从以瓶坯加热部400加热瓶坯20开始至进入吹塑成型部600为止之间的规定位置处设有中转区吹风部950,也可充分发挥本发明特有的作用效果。关于此点,在以下做说明。

作为第2实施方式特有的结构的仅中转区的吹风部为何有效,其理由如下所示。

(1)因为在瓶坯的加热区的加热中,虽然不产生白化(晶化),但是,在中转区有时会产生白化(晶化)。具体说来,因为从瓶坯加热部送出后,很多时候会立即白化(晶化)。

(2)发明者确认到:瓶坯被瓶坯加热部加热,越趋向加热部后半则热越闷在瓶坯中,所以,加热部后半及从加热部送出的附近处成为高温,有白化(晶化)的现象。因此,为了防止这种现象,通过仅在中转区吹风而防止白化(晶化)的方法,在现状中是非常有效的手段。

(3)在成型瓶坯的宝特瓶时,为了如设计般地进行理想成型,期望在瓶坯的内外表面的温度没有差异(为一定)。即,优选从瓶坯的外周面到达内周面为止的温度斜率(向温度降低一方倾斜)完全没有,或者,实际上,考虑到影响此的诸因素,越小越好。

因此,当在瓶坯加热部未设有瓶坯吹风部时,以瓶坯加热部加热瓶坯时,热单向从瓶坯的外侧向内侧传递,造成在从瓶坯加热部送出后的时刻,外侧和内侧的温度有时变得不是一定的。这是因为瓶坯的壁厚越厚,则倾向变得显著。

因此,如此一来,使瓶坯外侧的温度成为比内侧的温度高的状态,在瓶坯从瓶坯加热部送出的加热过程后不久的中转区中,从外侧吹风以使内外表面的温度接近,由此,基于与在第1实施方式中在瓶坯加热部,通过瓶坯吹风部吹风到瓶坯的情形相同的理由,可充分发挥本发明的作用。即,可防止如在瓶坯加热部或其后的中转区中,不具有吹风部的以往宝特瓶制造装置般地,产生白化(晶化),或者,因为内外表面的温度差不是一定,而产生瓶体成型不良的情况。

因为以上理由,如第1实施方式所示,在瓶坯加热部400不设置瓶坯吹风部500,取代此而在中转区设置中转区吹风部950,也可充分发挥本发明的效果。

作为中转区吹风部的具体性结构,也可以在图5代表性表示的中转区吹风部950的设置位置,实际上,使该设置位置的开始处设于瓶坯加热部400的出口侧,从该开始处沿着搬运线200向吹塑成型部600设置用于防止上述瓶坯白化(晶化)的充分长度的中转区吹风部950。在此情形下的长度,可考虑通过中转区吹风部950吹风的量或风速等,经过模拟或实地验证等以决定。

根据本发明第2实施方式的宝特瓶制造装置,可在现有的宝特瓶制造装置,即在瓶坯加热装置未设有瓶坯吹风部的制造装置,追加安装中转区吹风部。由此,通过提高以往型的瓶坯加热装置的加热器的温度,同时提高芯轴的加热装置内的搬运线状的移动速度,由此,全部瓶坯可以比以往短的时间通过加热工序。

即,在这种状态下,在以往,从瓶坯加热装置送出后不久,可能导致瓶坯产生白化(晶化)现象,或者,瓶坯的外侧和内侧的热分布的温度斜率产生至不佳的程度,对其后的吹塑成型部中的吹塑成型产生不良影响,但是,通过在现有的宝特瓶制造装置追加安装如本发明第2实施方式的中转区吹风部,瓶坯在从瓶坯加热装置送出后的中转区中,可通过中转区吹风部吹风到瓶坯,可避免因如以往的白化(晶化)产生严重的问题。

如此一来,根据本发明的第2实施方式,在现有的宝特瓶制造装置追加安装瓶坯吹风部,由此,作为进一步效果,可缩短该制造装置的瓶坯加热装置中的加热过程的时间。由此,可共有在决定的时间内可效率良好地制造更多宝特瓶的特别优点。

标号说明

1,2 宝特瓶制造装置

11 基座

20 瓶坯

21 口部

30 宝特瓶

100 芯轴

110 外壳

120 口部组装部

130 旋转连结部

200 搬运线

210 瓶坯搬运线区间

220 宝特瓶搬运线区间

230 空芯轴搬运线区间

250 旋转装置

300 瓶坯投入部

400 瓶坯加热部

411,412,413,414,415,416(410) 加热器

420 加热部内吹风部

500 瓶坯吹风部

510 送风机

520 吹风狭缝导引器

521~527 分隔板

550 加热促进用反射板

600 吹塑成型部

610 (吹塑成型用)模具

611,612 半部(模具)

700 宝特瓶取出部

800 加热空气排气部

900 中转吹风部

950 中转区吹风部。

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