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TW201441008A - 用於吹塑成形固態多孔熱塑性物件的方法 - Google Patents

用於吹塑成形固態多孔熱塑性物件的方法 Download PDF

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TW201441008A
TW201441008A TW103108728A TW103108728A TW201441008A TW 201441008 A TW201441008 A TW 201441008A TW 103108728 A TW103108728 A TW 103108728A TW 103108728 A TW103108728 A TW 103108728A TW 201441008 A TW201441008 A TW 201441008A
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TW
Taiwan
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parison
parisons
gas
tube
pressure vessel
Prior art date
Application number
TW103108728A
Other languages
English (en)
Inventor
Krishna V Nadella
Vipin Kumar
Nicholas C Lewis
Matthew D Medzegian
Morgan, Jr
Kevin D Murray
Original Assignee
Univ Washington Ct Commerciali
Microgreen Polymers Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Washington Ct Commerciali, Microgreen Polymers Inc filed Critical Univ Washington Ct Commerciali
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Abstract

本發明係揭示用於同時使數個型坯充飽(saturating)一充飽氣體(saturating gas)之方法。可使用一密封的細長管充飽該等型坯,該等型坯係經由該密封細長管而轉移。可使用組合式盤垂直性或水平性堆疊型坯,然後裝填入壓力容器內。可在於不同時間間隔下再經加壓的各別壓力容器內使型坯充飽氣體。可再加熱該經氣體充飽之型坯且經吹塑成形以得到多孔吹塑成形物件。

Description

用於吹塑成形固態多孔熱塑性物件的方法 有關申請案介紹
本申請案係主張2013年3月14日申請之美國專利申請案第13/830,920號之優先權,該美國專利申請案之全文在此併入本案以為參考資料。
本發明係有關於用於吹塑成形固態多孔熱塑性物件的方法。
發明背景
吹塑成形法為用以自熱塑性聚合物產生中空物件的製造方法。吹塑成形法係用以製造中空物件。吹塑成形法可包括擠製吹塑成形法、射出吹塑成形法、及拉伸吹塑成形法。典型上,該吹塑成形法係首先熔化一熱塑性材料,並將該熔體擠製成一稱為型坯之中空形式。將一模具夾在該型坯周圍,且在該型坯固化前,將空氣或氣態介質抽吸入該型坯內。該壓力可將該型坯向外推以呈現該模具的形狀。可藉使水在該模具內再循環而冷卻該聚合物。一旦該聚合物已固化時,打開該模具且射出該物件。在某些情況下,係允許該等型坯在吹塑成形前經固化。在這些情 況下,係再加熱該等型坯,然後吹塑成形。
可藉將一發泡劑導入用以製造該型坯之熔態擠出物內而製成吹塑成形多孔物件。該泡孔大小及均勻度係藉改變該發泡劑、該擠出物之壓力及溫度、及該擠製機之混合部份的改變而控制。最近,已併用固態發泡法及吹塑成形法。美國專利第8,168,114號及美國專利申請公開案第20120183710號揭示固態發泡法及吹塑成形法之併用,其等皆明確地在此併入本案以為參考資料。固態發泡法通常包含以氣體充飽熱塑性材料,其中該材料為固體,然後將該材料加熱至其中該材料會軟化並不會熔化(亦即仍維持固體形式)的溫度。該充飽氣體之固體材料的加熱可產生該等泡孔。
若合併用固態發泡法及吹塑成形法,則會產生的問題為充飽大量型坯之步驟會很難進行。本發明揭示用於充飽型坯的系統,其方式具效率且可大規模地用以充飽型坯。
發明概要
提供本發明內容以引導精選之呈簡化形式的概念,其等在下文之實施方式內有進一步描述。本發明內容並無意確認所主張標的之主要特性,且並無意作為一用以測定所主張標的之範圍的輔助。
在某些實施例中,一用於使型坯充飽(saturating)一當加熱時足以發泡的充飽氣體(saturating gas)之方法包 括以下步驟:將充飽氣體的型坯放在管之一端,其中該等型坯係末端對末端縱向排列在管內;以一充飽氣體加壓該管;使用該充飽氣體轉移該管內之該等型坯,其費時足以使該等型坯充飽該氣體,且於該管之一反向端移除充飽氣體的型坯。
在某些實施例中,該氣體實質上為100%二氧化碳。
在某些實施例中,該等型坯實質上為100%聚對酞酸乙二酯。
在某些實施例中,該管包括至少一內多孔管位於一外管內,其中該等型坯係在該內管裡經轉移。
在某些實施例中,一使型坯充飽一當加熱時足以發泡的充飽氣體之方法包括以下步驟:將含垂直配向的型坯之盤堆疊在一架上,其中各型坯具有一含有兩端的本體,且其中該等型坯係藉在該等盤內之孔中的任一端而支撐;將組裝在該等盤上之型坯放在一壓力容器內,其中該等型坯之縱軸實質上係垂直;以充飽氣體加壓該壓力容器;且使該等型坯充飽該當加熱時足以在該等型坯內產生泡孔的氣體。
在某些實施例中,該等型坯包含一連接至該本體之一開端的頸部,且該等型坯係藉該等盤內之孔內的其等之頸部而支撐,且其中型坯之一閉合端係安置在鄰接較低型坯之一開頸內。
在某些實施例中,各盤係類似且包含數個大於該 型坯本位之大小且小於該頸部之大小的孔,且各盤包含垂直延伸以支撐各盤在彼此之頂上的脚部。
在某些實施例中,各盤包括一或多個符合自一底座直立延伸之垂直放置的校準臂之大小的孔。
在某些實施例中,該等型坯實質上為100%聚對酞酸乙二酯。
在某些實施例中,該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。
在某些實施例中,一型坯之一閉合端當安置時並未接觸一鄰接型坯之一頸部的內側。
在某些實施例中,一型坯包括一具有一可自該盤內支撐該型坯之隆起部的頸部。
在某些實施例中,一使型坯充飽一當加熱時足以發泡的充飽氣體之方法包括以下步驟:堆疊含垂直配向之型坯的盤,其中各型坯具有一含有兩端的本體,且各型坯之兩端係藉一第一多孔裝載盤位於一端而一第二多孔蓋盤位於另一端而支撐;將該等組裝在該等盤上之型坯放在一壓力容器內,其中該等型坯之縱軸實質上呈橫向;以一充飽氣體加壓該壓力容器;並使該等型坯充飽該當加熱時足以在該等型坯內產生泡孔的氣體。
在某些實施例中,各型坯包含一連接至該本體之一開端之頸部、及一閉合端,且其中該第一裝載盤支撐該等型坯之頸部,而該第二蓋盤支撐該等型坯之閉合端,且其中一型坯之該閉合端係安置在一鄰接型坯之一開頸內。
在某些實施例中,該第一多孔裝載盤之孔大於第二多孔蓋盤之孔。在某些實施例中,這兩個盤之孔係相同。
在某些實施例中,該第一多孔裝載盤包含安置在一鄰接多孔蓋盤上之支撐腳,且該蓋盤包含一在周圍之邊緣,其係垂直延伸至該蓋盤,其中該邊緣係裝在一鄰接的第一裝載盤之周圍上。
在某些實施例中,該等型坯實質上為100%聚對酞酸乙二酯。
在某些實施例中,該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。
在某些實施例中,各型坯具有一閉合端及一具有頸部之開端,且當安置時,一型坯之該閉合端並未接觸一鄰接型坯之該頸部的內側。
在某些實施例中,一使型坯充飽一足以發泡的充飽氣體之方法,其包括以下步驟:將一未經氣體充飽之型坯各別放在一壓力容器內;以充飽氣體加壓該具有型坯之壓力容器;由於該型坯會吸收該氣體,定期再加壓該壓力容器;轉移該具有型坯之加壓容器,其費時足以得到當加熱時足以在該型坯內產生泡孔的氣體濃度;且自該壓力容器移除該充飽氣體的型坯。
在某些實施例中,該型坯實質上為100%聚對酞酸乙二酯。
在某些實施例中,該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。
在某些實施例中,該型坯包含一於一端閉合之細長本體部份、及一連接至該主體部份之一開端之含較大直徑的頸部份。
10,15,20,25,30,35,40,100,110,115,118,120,125,128,130,140‧‧‧步驟
201‧‧‧單層管
203‧‧‧雙層管
204‧‧‧經密封且加壓之管
205‧‧‧盤
206,406‧‧‧型坯
207‧‧‧經氣體充飽之型坯
208‧‧‧管內部
212‧‧‧內管
216‧‧‧環形空間
218‧‧‧多孔管
219‧‧‧外管
222‧‧‧箍條
224‧‧‧入口壓力鎖
226‧‧‧出口壓力鎖
228‧‧‧結構框
230‧‧‧圓筒
232‧‧‧室
242‧‧‧上密封物
243‧‧‧下密封物
244‧‧‧直立校準臂
247,274‧‧‧頸部
248‧‧‧圓底座
249‧‧‧堆疊架
250,270‧‧‧裝載盤
252‧‧‧槽
254,264‧‧‧支撐腳
256,268,272‧‧‧孔
258‧‧‧隆起部
262‧‧‧蓋盤
263‧‧‧邊緣
269,286,298,312‧‧‧蓋
282,294,308‧‧‧容器本體
284,296,310‧‧‧支撐盤
278,283,295,307‧‧‧壓力容器
288,300,314‧‧‧氣體射出口
290,302,316‧‧‧密封構件
292,304‧‧‧斜角倒鈎
306‧‧‧裝載彈簧的鉸鏈
312‧‧‧螺紋蓋
由於藉參考以下實施方式以及附圖而更清楚地瞭解,所以可更知本發明之前述方面及許多附帶優點,其中:圖1表示使用擠製法之射出吹塑成形法及拉伸吹塑成形法的流程圖;圖2表示使用固態發泡法之射出吹塑成形法及拉伸吹塑成型法的流程圖。
圖3為一用於充飽型坯之系統的圖解說明;圖4為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖5為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖6為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖7為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖8為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖9為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖10為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖11為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖12為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖13為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖14為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖15為用於充飽型坯之裝置的圖解說明; 圖16為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖17為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖18為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖19為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖20為一用於充飽型坯之系統的圖解說明;圖21為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;圖22為用於充飽型坯之裝置的圖解說明;及圖23為用於充飽型坯之裝置的圖解說明。
較佳實施例之詳細說明
本揭示內容係有關於用於自一固體熱塑性材料產生吹塑成形多孔物件的方法。本揭示內容特別提供用於使該等固體型坯充飽一非反應性充飽氣體的方法及裝置。然後經由吹塑成形法,該等充飽氣體的型坯可用以產生多孔物件。
如圖1內所圖示的吹塑成形法可用於製造中空固體熱塑性物件,諸如瓶子及罐子。首先,將得自擠製機之熔態熱塑性材料10射入在一中空心軸吹管周圍之加熱預成形模15內以得到一型坯20。該預成形模可形成該型坯的外形。該型坯係夾在該心軸周圍,其可形成該型坯之內部形狀。該型坯通常包括一具有一厚中空主體連接於其內之完全成形的瓶/罐頸。該主體通常係於一端閉合且連接至該頸之反向開端。將該未經固化之型坯放在一較大吹製模內以進行吹塑成形法25。該型坯係經,例如壓縮空氣膨脹以獲 得最終物件形狀。經一冷卻期30後,該模裂開,且自該組裝移除最終形狀之固體非多孔熱塑性物件35。
根據該熱塑性材料,可在該型坯製造步驟與該吹塑成形步驟之間進行該型坯之冷卻步驟。其係因為該材料可能未必具有可直接自熔態進行至吹塑成形法的強度。允許此型坯冷卻,然後必需經再加熱以進行吹塑成形。在某些情況下,係允許型坯固化並完全冷卻。其情況為儲備型坯係不和吹塑成形物件一起製成。例如製造者可在未進行吹塑成形的情況下單獨地製造型坯。類似地,吹塑成形製造者可在未進行該等型坯之製造下單獨地製造吹塑成形物件。該型坯製造者可以使該吹塑成形製造者得到多種型坯,其可將該等型坯轉化成最終吹塑成形物件。經由使用本方法,該吹塑成形製造者未必獲得該擠製物及射出成形設備才能製造該等型坯,且該型坯製造未必需要買該吹塑成形設備。
拉伸吹塑成形法為吹塑成形法的變體,其中一型坯係在該吹製模內經機械性拉長,然後在吹製法內經徑向膨脹。仍參考圖1,在該拉伸吹塑成形法中,係使用一可產生該內徑之心軸、及可製造該外形的預成形模,經由一熱澆道組合而使該熔態熱塑性材料10流入該熱模15內以產生該預成形型坯20的所欲形狀。若該等預製件係獨立與該等吹塑成形物件分開而被製成,這些預成形型坯可經冷卻、固化、並包裝。一旦用於該吹塑成形製造者,該預成形型坯係經再加熱,其典型上係經由使用紅外線加熱器加熱至 高於其玻璃轉化溫度。然後,將該熱型坯於在吹塑製模內,且在經柱塞40拉伸時,使用高壓空氣將該型坯吹製成最終物件。某些熱塑性材料(諸如聚對酞酸乙二酯)之拉伸可導致該材料之應變硬化。
所揭示該方法係藉使該固體(非熔態)且非多孔型坯充飽一充飽氣體,然後使該型坯經再加熱並吹塑成形而改良傳統的吹塑成形法及拉伸吹塑成形法。例如可使用該習知方式製成該固體非多孔型坯,然後經一充飽氣體處理。藉將該型坯放在一壓力容器內,而使該型坯充飽該充飽氣體,然後經該充飽氣體加壓。在用於吹塑成形之製法內之該型坯的再加熱期間,該充飽氣體可在該型坯內獲得一允許進行固態發泡的充份濃度。
使用固態發泡之吹塑成形法係闡明在圖2內。在該固態發泡法中,發泡進行時,該聚合物仍維持固態。固態發泡法不同於其它聚合物發泡法的原因該聚合物未必需要呈熔態才能進行發泡。
圖2表示一用於固態發泡法及吹塑成形法之方法的流程圖。係獲得一固體且非多孔預成形型坯100。可根據上述說明連同圖1而製成該預成形型坯100。該熱塑性材料可以是任何單一熱塑性聚合物或以下熱塑性聚合物之混合物:其包括,但不限於聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚對酞酸乙二酯、聚氯乙烯、聚(乳酸)、丙烯腈丁二烯苯乙烯、及聚苯乙烯,其包括低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)。可使用塑膠工業內已熟知的方法,自上述熱塑性 材料製成型坯。在某些實施例中,該等型坯為實質上100重量%聚(對酞酸乙二酯)。可自實質上100重量%之單一材料、或一或多種熱塑性材料之組合製成型坯,其中該合併總數為實質上100重量%。“實質上100重量%”係用以涵蓋可包括雜質的任何市售熱塑性塑膠,諸如聚(對酞酸乙二酯)。
自方塊100可知,該方法係開始於方塊110進行。在方塊110內,係於一高氣壓下以一充飽氣體處理該固體且非多孔型坯。亦即該充飽氣體可產生該高壓。如文中使用,一充飽氣體可包括二氧化碳、氮、氬、及惰性氣體、或其等之任何組合。該充飽氣體可以是實質上100重量%之任何單一氣體、或氣體的組合。在某些實施例中,該充飽氣體為實質上100重量%二氧化碳。於一高氣體壓力下之該固體型坯的處理會致使該熱塑性材料吸收該充飽氣體以產生一充飽氣體的型坯。可進行該處理以完成充飽作用,繼而進行去吸附之步驟,或可進行該處理以部份充飽,繼而進行去吸附之步驟。該方法可附帶進行去吸附步驟或成為該方法內之一預定步驟。當於一高氣體壓力下將一經氣體充飽之型坯導入較低壓力之氣氛內時自然會發生去吸附作用,諸如當自一加壓容器內將一充飽氣體的型坯移至常壓時會發生去吸附作用。若該去吸附作用係偶發,則該去吸附時期為自該壓力容器移除該充飽氣體的型坯之時間,直到該充飽氣體經加熱的時間為止。去吸附作用可以使該外表面得到較低的氣體濃度。由於該氣體濃度並不足以產生多孔結構,所以其可用以產生固體外表面。當以該充飽氣體處 理該等型坯時,該高氣體壓力可以是自約3至約7.5MPa(兆帕)及在其間之任何數值。在一實施例中,該高壓為約4MPa。在另一實施例中,該高壓為約5MPa。
可在裝填一充飽氣體之壓力容器內進行方塊110內之該固體型坯的處理。當密封該壓力容器時,使該材料暴露於一高壓力充飽氣體下。然後經過一段時間後,該高壓力氣體可開始擴散入該熱塑性聚合物內,填充該熱塑性聚合物之自由分子間體積。該氣體可持續充飽該熱塑性聚合物,直到達到平衡為止。根據該時間的長度,使該型坯經該充飽氣體處理,該型坯可完全充飽該充飽氣體。或者,該型坯可部份充飽該充飽氣體。根據該型坯壁之大小及厚度、及該充飽氣體之壓力,該型坯經高壓力充飽氣體處理的持續時間可自約2小時至約60天不等。在一實施例中,該處理時間持續自約15至約25天。在另一實施例中,該處理時間持續約21天。可預先決定完全充飽所需的時間。例如可以於各種溫度及壓力條件下,進行使用該欲吹塑成形之聚合物型坯的試驗,且於不同時間間隔下採樣。可自該壓力容器拉出該試樣且測量重量。當經過一段時間後,該試樣之重量停止增加時,則在該特定溫度及壓力下,該試樣已達完全充飽作用。記下該時間,且可產生適用於任何熱塑性材料之溫度及壓力條件的任何特定組合之可獲得完全充飽的各種表格。
在方塊110內進行處理期間,可同時於一高壓下處理數個固體型坯以得到數個充飽氣體的型坯。文中該揭 示內容提供用於連續或分批充飽數個型坯以使製法有效率的方法及裝置。
自方塊110可知,該方法可另外進行至方塊115(去吸附作用)。由於該充飽氣體的型坯係移動至一較低壓力的環境,所以該充飽氣體的型坯之熱塑性材料會變得具熱動力學不穩定性,其意指該熱塑性材料不再隨著包圍的環境而呈平衡,且意指該熱塑性材料隨著該充飽氣體而變得過度飽和。該充飽氣體的型坯可開始自其表面脫附氣體,而使其進入該周圍環境內。在某些實施例中,在經該充飽氣體處理後且在加熱前,允許該等型坯部份脫附氣體。在某些實施例中,該氣體之一部份的去吸附作用有助於避免在該型坯之某些區域(諸如於其表面)產生多孔結構。當該高壓充飽氣體自該壓力容器排出時、或當該充飽氣體的型坯移入環境大氣壓內時,可發生去吸附作用。
自方塊110(可漏掉方塊115)可知、或者自方塊115可知,該方法可進行至方塊120(加熱)。在方塊120內,係加熱該充飽氣體的固體型坯以產生一多孔型坯。可使用任何加熱方法及裝置(其包括,但不限於:紅外線加熱及空氣衝擊烘箱)加熱該型坯或型坯群。可以於一在該熱塑性材料之熔化溫度以下的溫度下,進行方塊120內之該經氣體處理的型坯之加熱。該加熱步驟可產生一多孔且固體型坯。由於該型坯仍呈固態,所以所產生的發泡體不同於一旦擠製一聚合物熔體時自一擠製機所產生的發泡體。
該多孔固體型坯可具有均勻的壁厚,且經成核的 氣泡係在該型坯內形成。該加熱溫度可取決於熱塑性材料之類型。例如就一自聚對酞酸乙二酸酯製成的型坯而言,該加熱溫度可以是自約50至約175℃;就一自聚氯乙烯製成的型坯而言,該加熱溫度可以是自約50至約150℃;就一自聚(乳酸)製成的型坯而言,該加熱溫度可以是自約40至約125℃;就一自丙烯腈丁二烯苯乙烯製成的型坯而言,該加熱溫度可以是自約50至約125℃;就一自聚苯乙烯製成的型坯而言,該加熱溫度可以是自約50至約150℃;就一自聚碳酸酯製成的型坯而言,該加熱溫度可以是自約50至約150℃;就一自聚丙烯製成的型坯而言,該加熱溫度可以是自約100至約200℃;且就一自聚乙烯製成的型坯而言,該加熱溫度可以是自約75至約150℃。在一實施例中,就一自聚對酞酸乙二酯製成的型坯而言,該加熱溫度可以是約110℃。
自方塊120可知,該方法係進行至方塊125。在方125內,該多孔型坯係經吹塑成形。吹塑成形為一包括以下之步驟:其中係該多孔型坯放在一模具內並進一步加熱至一高於該型坯之熔化或軟化點的溫度,然後使該型坯經一模製氣體拉伸為該模具的形狀以得到最終熱塑性多孔物件。該吹塑成形步驟125可另外包括該型坯的機械拉伸118,諸如使用上述之柱塞。熟悉本項技藝者可輕易瞭解任何惰性氣體皆可作為模製氣體。在一實施例中,該模製氣體為壓縮空氣。此外,可用於膨脹該多孔型坯之其它模製氣體包括,但不限於:氮、氬、氙、氪、氦、二氧化碳、或其等 之任何組合。在方塊125內,亦可藉施加熱至該模具而加熱該型坯或型坯群。在吹塑成形步驟125期間所進行的該型坯加熱可導致在該型坯的熱塑性材料內進一步形成成核氣泡,亦即發泡。在該吹塑成形法期間,該發泡作用會持續,且在經冷卻期(方塊130)後,可形成一作為該最終產物的多孔熱塑性物件140。
在某些實施例中,經吹塑成形(方塊125)後,在一可擇的步驟(方塊128)內,該模具可經加熱以導致該聚合物材料的結晶反應。在某些實施例中,該吹製模可具有加熱元件。在方塊128內,可在該吹製模內將該聚合物材料加熱至在約250至380℉的範圍內以導致該聚合物的結晶反應。經加熱/結晶反應方塊128後,可將該吹塑成形物件移至另一冷吹製模內以確定該物件之最終形狀。該加熱/結晶反應之可擇步驟可用於具有低熱變形溫度之材料,諸如半結晶狀聚對酞酸乙二酯及聚(乳酸)。可使用該加熱/結晶反應的步驟以產生可經,諸如熱液體熱充填、或在微波烘箱內再經加熱的耐熱物件。
本發明係揭示用於以一充飽氣體充飽固化型坯,然後在用於固態發泡及吹塑成形之製法中進行再加熱的實施例。該等用於充飽型坯之方法可以是連續或分批法。該等用於充飽型坯的方法可以有利的合適且合乎經濟之方式充飽數個型坯。
參考圖3,其係闡明一用於以一充飽氣體連續充飽型坯之方法的圖解說明。該用於充飽固體且非多孔成形 型坯之方法206係藉獲得該等固體且非多孔型坯(方塊202)而開始。一代表性型坯206(最好如圖4所示)具有一中空本體,其具有一閉合圓端、及一位於該反向端之開頸274。該頸274之直徑可大於該本體之其餘部份的直徑。在某些實施例中,型坯206可具有一位於該頸274上之隆起部258。在某些實施例中,該等型坯206可具有一或多個隆起部258,其係作為該最終物件內之各組成部份。在某些實施例中,該等型坯之所有面向可具有一平直壁,諸如在圖20-圖23內所闡明的型坯406。與型坯206類似,型坯406具有一閉合端與一開端。然而,型坯406可省略一較大直徑頸部份及一甚至更大直徑隆起部。一般而言,可使用文中所揭示的方法充飽具任何形狀的型坯。雖然一代表性型坯係用以描述各該實施例,該特定型坯不應被視為具限制性。在圖3之該實施例中,係使數個型坯(諸如型坯206或406)充飽該充飽氣體,且經由一密封且加壓管204而轉移。該管204係位於吹塑成形設備(方塊206)之末端或接近該設備,其中該等充飽氣體之固體型坯可自該管204卸除且沉積在該吹塑成形設備206內以再加熱該等充飽氣體的型坯而產生該等固態發泡的型坯。該管204可經一如文中所述的充飽氣體加壓。例如該管204可連接至一充飽氣體之供應器以在該管204內進行該氣體壓力的恆定調整。在某些實施例中,係使用100%二氧化碳使該管204維持於恆定或接近恆定壓力下。於該管204之入口及出口處密封該管204。可使用通常在文中所述的壓力鎖定元件裝載並卸除該等型坯206。該等型坯206可位於該管204內, 其費時可以使該等型坯完全充飽該充飽氣體。可根據各種因素,諸如討論中之該材料、進行充飽作用的溫度、及該處理管204的長度,而調節用於充飽作用的時間及壓力。就任何特定材料而言,為了進行充飽作用,較低的壓力可需要較長的時間,而較高的壓力可需要較短的時間。一旦充飽含一特定材料之任何型坯所需的時間經測定時,可確定該管204之長度。
在某些實施例中,該管204可以是圖4內所闡明的單層管201。在單層管201內,係將該等型坯206端對端地放置在該管204內,因此該型坯之閉合端係裝在一鄰接型坯206之該較大直徑頸部份274內。然而,在圖20內亦可使用平直壁的型坯406。在圖20內,該等型坯406可以與一最接近一鄰接型坯406之一開端的型坯406之一閉合端對齊。然而,該等型坯406可經排列以致使類似端彼此接近。亦即,型坯406之一閉合端可最接近一鄰接型坯406之一閉合端,或一型坯406之一開端可最接近一鄰接型坯406之一開端。
圖4及圖20內之該管201可具有一僅微大於該等型坯206、406之最大直徑的直徑。該等型坯206、406係經由重力而通過該管204轉移、或藉在該型坯(其係為最後一個裝載在該管204內的型坯)上進行機械性推擠、然後致使該管204內之所有其它型坯206、406前進。在單層管204內,係將該充飽氣體射入該管204內,且當該等型坯206、406係在該204內經轉移時,維持該管內部208中之氣體壓力。在某些實施例中,可經由一壓力鎖定元件而將該等固體型坯 206、406裝載在該管204內並經由第二壓力鎖定元件而於管204之該端移除。一般壓力元件鎖之說明如下述。
在某些實施例中,圖5及圖21之雙層管203可作為圖3之該管204。雙層管203包括一位於該外管203內之內管212。該內管212可經洞214穿孔以允許該充飽氣體自該外管204與內管212間之環形空間216轉移。該內管212可具有一僅稍大於該等型坯206之最大直徑的直徑。以上述用於各該型坯206或406之端對端方式使該內管212托住該等型坯206、406。該外管204可用以維持該充飽氣體之氣體壓力。如同在該單層管201,可經由使用位於該雙層管203之入口及出口的壓力鎖定元件而自該雙層管204,且特定地,自該內管212裝載或卸除型坯。
在某些實施例中,如圖6中所闡明,成束連接且放置在一外管219內之多個多孔管218可作為圖3之該管204。該概念類似圖5內所闡明的概念;然而,多個多孔內管218係一起捆在該較大管219之內部裡。該多個內管218係於不同位置經由箍條222而彼此連接。
參考圖7,壓力鎖224、226係於該管204之入口及出口處以圖解闡明。該入口壓力鎖224可包括一具有多個用於將型坯206或406安置於其中之室232的旋轉圓筒230。雖然圖7經闡明具有一含一頸部份274及隆起部258之型坯206,應該瞭解壓力鎖可併用該型坯406、或任何其它類型的型坯。經由一裝載機械(圖中未闡明),該等型坯206或406可藉重力而掉入該等空室內,每次一個、或者一自動元件(圖中未闡 明)可將各型坯206或406放在一空室232內。在型坯206或406裝載入一室232內之後,該圓筒230可旋轉以直接在該管204之各該實施例的入口上使該室232與其內之型坯206或406對齊。隨著該圓筒230旋轉,不同的室會與該管204之入口對齊。藉包含一系列密封物234而自該外部密封該經管204對齊的該室以防止或至少使飽和氣自該加壓管204逃逸減至最小。一結構框228可包括位於已與管204入口對齊之該室的頂部及底部上的密封物234、235。該等密封物234、235可以是,例如“O”形環。該圓筒230可包括數個空室232,以允許型坯206或406配置在一空室232內,同時經該管204對齊之一室232沉積型坯206或406入該管204內。在該重力下,沉積在該管204內之型坯206或406可落下,或者可另外提供一活塞(圖中未顯示)直接排列在該室上以將型坯206或406推擠入該加壓管204內。位於管204之入口處的壓力鎖224可連同位於管226之出口處的壓力鎖226一起操作。隨著一充飽氣體的型坯進入該加壓管204內,可經由一位於該管204之出口處的類似壓力鎖226而自該加壓管204之末端移除第二充飽氣體的型坯207。與該入口壓力鎖224類似,該出口壓力鎖226可具有一含有數個室240之旋轉圓筒238。該等型坯207可經由重力而掉入一空室240內,其後使該圓筒238旋轉至一允許該等型坯207自其等之各別室240移除的位置。該壓力鎖226可包括一上密封物242及下密封物243,其可將對該管204開放之室240密封以使該充飽氣體自該管204逃逸的現象減至最低或減少。該充飽氣體的型坯207可 經由一自動化元件而自該壓力鎖238移除。或者,該充飽氣體的型坯207可藉重力而掉入一收集箱內且其後在進行吹塑成形前,先經揀選並排列以送至該再加熱站。再加熱自位於該加壓管204之末端的壓力鎖226所移除的該等經氣體充飽之型坯207且如上述進行吹塑成形。
根據圖3-圖7、圖20、及圖21,用於使用一當加熱時足以發泡之充飽氣體充飽型坯的方法可包括以下步驟:將經氣體充飽之型坯206、406放在一細長管204之一端,其中該等型坯206、406係端對端縱向排列在該管204內;以一充飽氣體加壓該管;以該充飽氣體轉移該管204內的型坯206、406,其費時足以使該等型坯206、406充飽該氣體;且在業經通過該管轉移後,移除位於該管204之一反向端的經氣體充飽之型坯207、406。在某些實施例中,該氣體實質上為100重量%二氧化碳。在某些實施例中,該等型坯206、406實質上為100%聚對酞酸乙二酯。在某些實施例中,該管204包括至少一內多孔管212、218位於一外管203、219內,其中該等型坯206、406係在該內管212、218內經轉移。在某些實施例中,在離開該管204後,該等型坯206、406係完全充飽該充飽氣體,且在其它實施例中,在離開該管204後,該等型坯206、406係部份充飽該充飽氣體。
參考圖8-圖11,係闡明一用於充飽未經氣體充飽的型坯206之系統的另一實施例。在本實施例中,型坯206係以多位準堆疊。該等型坯206之排列可致使該等型坯206之縱軸通常呈垂直。而且,在該堆疊內之一位準的型坯206 係與一鄰接位準之型坯206對齊。其允許該等位於一位準之型坯206部份位於該鄰接位準之型坯206內。然而,圖22表示堆疊平直壁狀型坯406之一實施例。
如圖8內所示的直立堆疊允許大量型坯206或406同時安置在一壓力容器內。在本實施例中,該壓力容器可以是其大小經調整以支撐該等型坯206之堆疊的多種構形中之任一者。
在某些實施例中,係經由使用闡明在圖9內之一堆疊架249、及闡明在圖10內之數個組合式裝載盤250而垂直性堆疊型坯206。該等裝載盤250之設計可全部皆類似,其允許可互換性及簡單性。該堆疊架249包括一可具有2或多個直立校準臂244的圓底座248。圓的設計僅為代表性,因為該底座及盤可以具其它形狀。就兩校準臂244而言,該等臂244可彼此反向放置。就超過兩校準臂244而言,該等臂244可在該底座248之周圍彼此等距離分隔。該等臂244可包括握緊裝置,諸如孔246。許等握緊裝置允許將該組合抬起送入一壓力容器內。
該等型坯206係裝載且支撐在圖10內所闡明的裝載盤250上。該裝載盤250包括一具有與該具有臂244之底盤相等數量之槽252的圓板,因此該等槽252係沿著位於該等臂244之相應位置的該板之周圍定位。該等槽252可以使該盤250維持在堆疊架249上,且亦允許該等盤250以預定定向堆疊,因此在該等盤上之型坯206可彼此對齊。該裝載盤250具有兩或多個自該盤250之下表面向下突出的支撐脚254。 該等支撐脚254可以使該等鄰接的裝載盤分隔且承擔該裝載盤250及靜置於其上之該等盤的重量以避免將重量加於型坯206上。該裝載盤250具有用於安置該等未經氣體充飽之型坯206的孔256。該等孔256之大小可經調整以大於一型坯206之主體,但小於該等頸部274。可藉該頸部274上之突起部258、或藉窄直徑主體與較大直徑頸部274間之台階而支撐位於該等孔256內之型坯206。
在型坯206之一直立堆疊的排列內,不同於需要於兩端支撐該等型坯之水平排列,重力可迫使該等型坯206之縱軸以垂直方向對齊。
可經由自動機而使各該型坯206堆疊入該等裝載盤250內。一旦一裝填盤250業經裝滿型坯206時,經由可收容該等槽252之臂244而將已完全填滿的盤250放在該底座248上。額外的裝載盤250可經裝填且以類似方式堆疊於彼此之上。該等臂244及槽252的配合可以使一盤內之該等型坯206與一鄰接盤250之型坯206對齊。在該等盤250上之支撐脚254可以使盤205彼此維持一分隔距離,因此型坯之一位準的閉合端可位於一鄰接位準之型坯206的開端(頸部)內,但是該分隔距離需經預定以避免該等型坯206之該閉合端接觸或位於該等頸部274上。一般而言,欲充飽氣體之型坯的面積應該避免接觸結構體或其它型坯、或使接觸之可能性減至最低。
如圖11內所闡明,一全貌(close-up)圖表示在該裝載盤250內之一型坯206係藉突起部258而支撐,且一第二 型坯206之鄰接閉合端係位於該頸部274內,但是並未接觸該頸部274。
如圖8內所闡明,一系列共5個裝載盤250可堆疊在該底座248上。應瞭解可堆疊較小或更多數量的裝載盤。
圖20為表示平直壁狀型坯406可垂直堆疊的方式。由於該平直壁狀型坯406未具有可用以將該等型坯406支撐在盤250上的頸部,所以該等盤205可偏移或旋轉,因此一盤250之孔可以在其下面之一盤250的實心段對齊以支撐該等型坯406。可藉以下方法而進行堆疊。可將一空盤250放在底座248上,然後使該空盤250裝載型坯406。將一第二空盤250放在該第一盤250上,因此在上面之該盤250的孔可以與在底下之該盤250的實心段對齊,然後使在上面之該盤250裝載型坯406。或者,可堆疊該型坯250以致使鄰接盤之該等孔排成直線。在本情況下,係將該第一盤250放在該底座248上,且使該盤250經裝載。該等支撐脚254之長度可足以將該等型坯406之上端安裝在孔256內,但是終止於該盤250之上表面以下。然後將接續的盤250放在該第一盤之上,因此該後續盤250之孔係與該第一盤之孔對齊。接著,使該後續盤250裝載型坯406,因此該等型坯406可安置在下型坯406上、或該下盤之孔256上。就平直壁狀型坯406而言,該等型坯406可經藉該盤250內之孔256而支撐的閉合端或開端堆疊。而且,若該等型坯406係彼此端對端對齊,則該等型坯可經鄰接另一型坯之一閉合端的閉合端、或鄰接一鄰接型坯之一開端的開端對準。在任何情況下,平直壁狀型 坯406可經一能使該等型坯406之開端或閉合端在該堆疊內保持對齊的單一盤垂直堆疊。
在圖8-圖11、及圖20之一實施例中,該等盤為組合式盤且彼此類似。因此,盤250可經取代及可互換。當該等盤250通過運送機時,可藉一自動化臂或藉掉入該等盤250內而自該運送機裝載型坯206或406。卸除方法可使用一類似臂,或可將該等盤250傾倒至一運送機上。藉重力而使該等型坯206或406維持在該等盤250上且在該等盤250內之校準槽252可確保型坯對齊並防止旋轉。該等盤250及該堆疊架249可具有允許機械裝置拾取該等盤250及堆疊架249以進行該壓力容器之裝載及卸除的附著點。在某些實施例中,所有盤250係堆疊在該堆疊架249上,然後才放在該壓力容器內。然而,在某些實施例中,可一個接一個將該等盤250裝載於該壓力容器內,且該堆疊係在該壓力容器內產生。
根據圖8-圖11、及圖20,用於使型坯充飽一當加熱時足以發泡之充飽氣體的方法包括以下步驟:將含垂直配向之型坯206、406之盤250堆疊在一架上,其中各型坯206、406具有一含兩端(諸如該主體之一閉合端及一反向開端)的主體,且其中該等型坯206、406係藉該等盤250內之孔256中的該開端或閉合端而支撐;將該等已組裝在盤250上之型坯206、406放在一壓力容器內,其中該等型坯206、406之縱軸為實質上垂直狀;以一充飽氣體加壓該壓力容器;且使該等型坯206、406充飽當加熱時足以在該等型坯206內產 生泡孔的氣體。在某些實施例中,該等型坯206包含一連接至該開端的頸部274,且該等型坯206係藉該等盤262內之孔268中之其等的頸部274而支撐,其中一型坯206之該閉合端係位於一鄰接下型坯206之一開頸274內。在某些實施例中,各盤250係類似且包含數個大於該型坯主體之大小且小於該頸部274之大小的孔256,及垂直延伸以使一盤能保持在另一盤的頂上之脚部254。在某些實施例中,各盤250包括一或多個符合自底座248直立延伸的垂直放置之校準臂244的大小之孔252。在某些實施例中,該等型坯206、406實質上為100%聚對酞酸乙二酯。在某些實施例中,該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。在某些實施例中,當安置時,一型坯206之該閉合端並不會接觸一鄰接型坯206之該頸部247的內部。在某些實施例中,該頸部247包括一可自該盤250支撐型坯206的隆起部258。雖然該方法描述一具有一閉合及開端的型坯,但是該等方法可使用具有兩開端的兩閉合端的型坯。
參考圖12-圖15、及圖23,係闡明一用於充飽未經氣體充飽之型坯206或406之系統的另一實施例。在圖12-圖15、及圖23之該實施例中,係使用一組共兩不同類型之盤堆疊該等型坯206或406。在本實施例中,不同於放置該堆疊以致使該等型坯206或406之縱軸呈垂直狀,係將該堆疊放在該壓力容器內以致使該等型坯之縱軸呈橫向。
各組盤包括一裝載盤270及一蓋盤262。具有兩類型之盤的目的為於兩端支撐該等型坯,因此該等型坯可具 水平狀。簡明在圖14內之該蓋盤262可容納該等型坯206之該閉合端,且闡明在圖13內之該裝載盤270可容納該等型坯206之頸部274。闡明在圖12內之該堆疊可於兩端具有一蓋盤262。
參考圖14,該蓋盤262包括一通常為圓形的板,其包括數個其直徑大小經調整微大於該等型坯206之該閉合端以允許該等型坯206之該閉合端安裝於其中之孔268,但是其大小並不致於大到使該等型坯206可變得不一致或移動。其目的為通常可相對於該等鄰接層內之緊鄰的型坯而使該等型坯206保持筆直以允許一型坯位於該鄰接型坯內。如圖14內所示,該蓋盤262包括一自一側延伸且與在該蓋盤262之周圍的板垂直之邊緣263。該蓋盤262亦包括一在該平板之周圍的蓋269。
圖13表示一位於蓋盤262上之裝載盤270。該裝載盤270可包括一具有數個孔272於其中的圖形平板。該等孔272之大小經調整可大於該蓋盤262之孔268。該等孔272可允許該等型坯之較大直徑頸部274安裝於其中且可藉,例如該頸部274上之隆起部258而支撐。或者,該等孔272大於該型坯主體的直徑,但是小於該頸部274,因此該等型坯206係藉該主體與頸部274間之台階而支撐。該裝載盤270可包括數個在該盤270之一側上延伸以作為該裝載盤270與該蓋盤262間之隔離件的支撐脚264。該等脚264係放置在該裝載盤270之周圍且彼此等距離分隔。可使用任何數量之支撐脚264。該蓋盤262之蓋269具有一小於藉該支撐盤270上之支 撐脚264而描述之周緣的周緣。經由使用本方法,該蓋盤262可收容該邊緣269上之支撐脚264,其可以使該裝載盤270與該蓋盤262對齊。為了避免在各該盤之間產生任何旋轉移動,且藉此使該裝載盤270與該蓋盤262對齊,該蓋盤262可包括鍵或凹口,藉此該裝載盤270上之支撐脚264可安裝於其內以防止彼此旋轉。
如圖15內所示,該邊緣263係自該蓋盤262延伸,且該邊緣263具有一符合該裝載盤270之外徑的內徑,因此該邊緣263可安裝在該裝載盤270上。該邊緣263可具有一能防止該邊緣263駐留在該型坯206上之蓋。然而,在某些實施例中,該蓋盤262可駐留在該等型坯206的頸部上。該蓋盤262可以對齊在一鄰接型坯206之頸部274的內部中之一型坯206的該閉合端。此外,如圖15內所示,藉該蓋盤262而支撐之一型坯206的該閉合端可駐留在藉該裝載盤270而支撐之該鄰接型坯的開頸274內。而且,該等支撐脚264之大小可經調整以得到自一型坯206之該閉合端接觸鄰接型坯206之該頸部274的內側算起之分隔距離。由於該等蓋盤孔268之大小可經調整以緊密地符合該主體部份的直徑,所以該等型坯206可保持在水平位置,且不會發生大移動的現象,因此可避免該型坯206之閉合端接觸該鄰接型坯之頸部274。
圖23為表示平直壁狀型坯406可水平堆疊的方法。由於該等平直壁狀型坯406不具有可用以安置在另一者內的頸部份,所以用以自該閉合端及開端支撐型坯406的該等 蓋盤262及裝載盤270組可經以下方式使用。藉將該蓋盤262放在該裝載盤270之頂上以致使該蓋盤262之孔與該裝載270之孔對齊而使底裝載盤270與該蓋盤262一起經組裝。然後,該等型坯406可經裝載以致使該裝載盤270孔可容納型坯之該閉合端,而該蓋盤262孔可容納型坯406之開端。經由平直壁式型坯可知,該裝載盤270之孔可以與該蓋盤262之孔的大小相同。在某些實施例中,該裝載盤270孔可容納型坯406之開端,而該蓋盤262洞可容納型坯406之閉合端。下一組包括以剛才描述的方式組裝並裝載的裝載盤270及蓋盤262。然後將該下一蓋盤262及裝載盤270組緊鄰上一組並列。在某些實施例中,如所闡明這些組經組裝以致使型坯406之縱軸自一鄰接位準之型坯406的縱軸偏移。然而,在其它實施例中,鄰接型坯406之縱軸可以彼此對齊,因此一型坯之該開端可支撐一鄰接型坯之該閉合端。而且,該等型坯可倒置,因此,當型坯經縱向排列時,一型坯之該閉合端可安置在一鄰接型坯之該閉合端在,且一型坯之該開端可安置在一經對齊之型坯的該開端上。如所示,在一蓋盤262及裝載盤270組內之孔並未與該鄰接蓋盤262及裝載盤270組內的孔對齊。然而,與圖15內所闡明的實施例類似,在型坯406之水平堆疊內,係使用這兩盤以自兩端支撐型坯406。
藉使用含兩不同盤之組(如剛才所述,其包括於兩端支撐並對齊型坯之裝載盤270及蓋盤262)而獲得之構形允許在該水平構形內,該等盤組可將型坯裝入一壓力容 器內。水平狀係意指一其中該等型坯之縱軸通常呈水平狀的構形。該壓力容器直徑可以與該裝載盤270及蓋盤262之外部直徑緊密相配。在圖12內,可知5組蓋盤及支撐盤可以以水平堆疊排列。然而,應瞭解可以使用較少或更多的盤組以構成該堆疊。
在圖12-圖15、及圖23之實施例中,該等盤係組合式,且使用兩類型之盤,因此,該等盤可經取代且互換。當該等盤通過運送機時,可藉一自動化臂或藉掉入該等盤內而自該運送機將該等型坯206裝載在該裝載盤270上。卸除方法可使用一類似臂,或可將該等盤傾倒至一運送機上。該等盤可以將該等型坯容納在該等盤內之校準孔中。該等盤可具有允許機械裝置拾取該等盤以進行該壓力容器之裝載及卸除的附著點。在某些實施例中,係先堆疊所有盤,然後才放置在該壓力容器內。然而,在某些實施例中,可一個接一個將該等盤裝載於壓力容器內,且該水平堆疊係在該壓力容器內產生。
根據圖12-圖15、及圖23,用於使型坯206、406充飽一當加熱時足以發泡的充飽氣體之方法可包括以下步驟:堆疊含水平配向的型坯206、406,其中各型坯206、406具有一含兩反向端的主體,且各型坯206、406係藉兩端而支撐,且位於一端之第一多孔裝載盤270及位於另一端之第二多孔蓋盤262可將已組裝在該等盤270、262上之型坯206放在一壓力容器內,其中該等型坯206、406之縱軸實質上為水平狀;以一充飽氣體加壓該壓力容器;且使該等型坯 206、406充飽一當加熱時足以在該等型坯206、406內產生泡孔的充飽氣體。在某些實施例中,該等型坯206具有一連接至該主體之開端的頸部274,且其中該第一裝載盤270支撐型坯206之頸部274,且該第二蓋盤262支撐型坯206之閉合端,且其中一型坯206之該閉合端係駐留在一鄰接型坯206之開頸274內。在某些實施例中,該第一多孔裝載盤270具有大於第二多孔蓋盤262之孔268的孔272。在某些實施例中,該第一多孔裝載盤270包含欲駐留在一鄰接多孔蓋盤262上之支撐脚264,且該蓋盤262包含一在垂直延伸至該蓋盤262的周緣的邊緣263,其中該邊緣263係安裝在一鄰接第一裝載盤262之周緣上。在某些實施例中,該等型坯206、406實質上為100%聚對酞酸乙二酯。在某些實施例中,該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。在某些實施例中,一型坯206之該閉合端當駐留時並未接觸一鄰接型坯206之頸部274的內部。雖然該方法描述一具有一閉合端及開端的型坯,但是該等方法可使用具有兩開端或兩閉合端的型坯。
參考圖16,係闡明一用於充飽未經氣體充飽之型坯206或406之系統的另一實施例。雖然該圖示表示一具有較大直徑頸部的型坯206,但是應瞭解亦可以使用該平直壁狀型坯406、或任何其它形狀的型坯。在本實施例中,係將各該型坯206、406各別放入可支撐單一型坯206、406之獨立、各別且不同的壓力容器278內。在方塊202內獲得未經氣體充飽的型坯206、406。該方法包括將單一型坯206或406放在單一壓力容器278內。該方法包括以一充飽氣體加壓各 該壓力容器278,然後由於該氣體可被壓力容器278內之型坯206、406吸收而降低壓力,所以於一預定時間間隔下再加壓各該壓力容器278。可以使該等壓力容器278通過數個加壓站280。可在一運送機上轉移該等壓力容器278,其轉移時間足以使當該等經氣體充飽之型坯206、406經加熱時,在該等型坯206、406內得到可導致泡孔產生的氣體濃度。
圖17-圖19係闡明適於容納各該型坯206或406之各該壓力容器的代表性實施例。在某些實施例中,各該壓力容器包括一容器部份及一蓋部份。在某些實施例中,該等蓋可以與該容器分隔,然而在其它實施例中,該等蓋可直接附著於該容器本體。
圖17係闡明可作為圖16之壓力容器278的壓力容器283。該壓力容器283可包括一可移除式蓋286。該壓力容器本體282包括一放在該本體282之內部裡的支撐盤284。該盤284可包括一其大小經調整以於其內容納單一型坯206、406之單一孔。例如該盤284可包括一其大小符合該型坯206之本體直徑的孔,但是該孔小於該頸部274。經由使用本方法,係經由該本體之相對較小直徑與該頸部274之較大直徑間的台階而使該型坯206容納在該壓力容器283內。就該平直壁狀型坯406而言,該型坯406可安置在該壓力容器之底部上。該壓力容器283適於承受上述的壓力。為了使該蓋286牢固至本體282,該蓋286可包括斜角的倒鈎292,其可抓住本體282的該側且使該蓋286牢固至該本體282。可,例如藉使用一呈安插在該蓋286與容器本體282間之套管形式的脫 離元件而移除該蓋286。該套管可將該等斜角的倒鈎292向內推擠以允許該蓋286自容器本體282釋放。
可經由一密封構件290(諸如墊圈)而使蓋286密封至容器本體282之上端以避免該充飽氣體洩漏或使洩漏現象減至最少。該蓋286或容器本體282可包括一氣體射出口288。該氣體射出口288為可防止氣體自壓力容器278逃逸的單程閥。例如該單程閥可包括一裝載彈簧的插頭,其可按壓一底座,因此可密封該壓力容器278的內部。
圖18闡明一可作為圖16之該壓力容器278的壓力容器295。該壓力容器295具有一經由一裝載彈簧的鉸鏈306而附著於該容器本體294的蓋298。在本實施例中,可將該斜角的倒鈎304反向放置於該裝載彈簧的鉸鏈306。可使用一類似管狀套管以脫離該蓋298,其係藉將該倒鈎向內壓以自該容器294釋放該蓋298。
該壓力容器本體294包括一位於該本體294之內部裡的支撐盤296。該盤296可包括一其大小經調整以於其中容納單一型坯206、406之單一孔。例如該盤296可包括一其大小經調整以符合該型坯206之本體直徑,但小於該頸部274之孔。經由使用本方式,係藉該本體之相對較小直徑與該頸部274之較大直徑間的該台階而使該型坯206容納在該加壓容器294內。就該平直壁狀型坯406而言,該型坯406可安置在該壓力容器之底部上。該壓力容器278適於承受上述壓力。
可經由一密封構件302(諸如墊圈)而使蓋298密 封至容器本體294之上端以避免該充飽氣體洩漏或使洩漏現象減至最少。該蓋298或容器本體294可包括一氣體射出口300。該氣體射出口300為可防止氣體自壓力容器278逃逸的單程閥。例如該單程閥可包括一裝載彈簧的插頭,其可按壓一底座,因此可密封該壓力容器278之內部。
圖19係闡明一可作為圖16之壓力容器278的壓力容器307。各該壓力容器307可包括一通至該壓力容器本體308之開端上的螺紋蓋312。
該壓力容器本體308包括一放置在該本體308之內部裡的支撐盤310。該盤310可包括一其大小經調整以於其中容納單一型坯206、406的單一孔。例如該盤310可包括一其大小經調整符合該型坯206之本體直徑但是小於該頸部274的孔。經由使用本方法,係藉該本體之相對較小直徑與該頸部274之較大直徑間的台階而使該型坯206容納在該壓力容器307內。就該平直壁狀型坯406而言,該型坯406可駐留在該壓力容器的底部。該壓力容器278適於承受上述壓力。
可經由一密封構件316(諸如墊圈)而使蓋312密封至容器本體308之上端以避免該充飽氣體洩漏或使洩漏現象減至最少。該蓋312或容器本體308可包括一氣體射出口314。該氣體射出口314為可防止氣體自壓力容器307逃逸的單程閥。例如該單程閥可包括一裝載彈簧的插頭,其可按壓一底座,因此可密封該壓力容器307之內部。
可使用數個可開啟各該壓力容器之自動機裝置 進行各該壓力容器278、283、295、及307之各別實施例的裝載。就其中該蓋可以與該壓力容器分開的情況而言,一自動機裝置可以使該壓力容器得到容器,而第二自動機裝置可提供該對應蓋。該容器及該蓋可在運送機上行進。由於可重複使用該等壓力容器278、283、295、及307,所以該等壓力容器係自其中在接近該吹塑成形裝置時,該等壓力容器係經卸除的區域返回。可經由一能拾取並將各該型坯放入一各別壓力容器內的自動機裝置而將該等型坯206、406裝載於各該壓力容器278、283、295、及307內。一旦該壓力容器裝載一型坯時,將該蓋放在該壓力容器上。在某些實施例中,可經由一柱塞而將該蓋壓至該壓力容器之開端上。在其它情況下,可將該蓋送至該壓力容器之開端上。一旦該壓力容器裝載一型坯且經一不漏氣方式密封時,各該壓力容器係經該充飽氣體加壓。一旦經加壓時,數個壓力容器278、283、295、及307可沿著該運送機276前進。由於該充飽氣體會被吸入該型坯內,所以該等壓力容器278、283、295、及207可定期再經加壓。例如可配備一運送機以在15分鐘間隔下加壓各該壓力容器。可進行實驗以測定為了合適地使型坯充飽該充飽氣體且其氣體濃度足以當加熱時在該型坯內產生泡孔所需的時間及壓力。該運送機之長度足以提供完全充飽至一可接受位準所需的必要時間。
當各該壓力容器抵達該吹塑成形裝置時,自動機裝置可首先使各該壓力容器278、283、295、及307減壓,打開或自該壓力容器移除該蓋,自各該壓力容器提取該充 飽氣體的型坯且將其輸運至加熱烘箱以進行吹塑成形。
根據圖16-圖19,用於使型坯充飽一當加熱時足以發泡之充飽氣體的方法可包括以下步驟:將未充飽氣體的型坯206、406分別放在壓力容器278、283、295、或307內;以一充飽氣體加壓該具有型坯206、406之壓力容器278、283、295、或307;由於該型坯206、406可吸收該氣體,所以定期再加壓該壓力容器278、283、295、或307;轉移該具有型坯206、406之壓力容器278、283、295、或307,其轉移時間足以獲得一當加熱時足以在該型坯206、406內產生泡孔的氣體濃度;並自該壓力容器278、283、295、或307移除該充飽氣體的型坯206、406。在某些實施例中,該型坯206、406實質上為100%聚對酞酸乙二酯。在某些實施例中,該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。在某些實施例中,該型坯206包含一閉合於一端之細長本體部份、及一連接至該本體部份之一開端之含較大直徑的頸部274。
雖然闡明性實施例業經闡明並描述,但是應瞭解只要不違背本發明之精神及範圍,文中可進行各種改變。
其中係主張一專有財產權或特權之本發明的該等實施例之定義如下。
206‧‧‧型坯
248‧‧‧圓底座

Claims (23)

  1. 一種用於使型坯充飽(saturating)一當加熱時足以發泡之充飽氣體(saturating gas)的方法,其包含:將未經氣體充飽的型坯放置於一管之一側,其中該等型坯係以端對端縱向排列於該管內;以一充飽氣體加壓該管;使用該充飽氣體轉移該管內之該等型坯,其費時足以使該等型坯充飽該氣體;且移除位於該管之一反向端的經氣體充飽之型坯。
  2. 如請求項1之方法,其中該氣體實質上為100%二氧化碳。
  3. 如請求項1之方法,其中該等型坯實質上為100%聚對酞酸乙二酯。
  4. 如請求項1之方法,其中該管包含至少一內多孔管位於一外管內,其中該等型坯係在該內管裡被轉移。
  5. 一種使型坯充飽一當加熱時足以發泡的充飽氣體之方法,其包含:將含垂直配向的型坯之盤堆在一架上,其中各型坯具有一含有兩端的本體,且其中該等型坯係藉該等盤內之孔中的任一端而支撐;將該等在盤上組裝的型坯放在一壓力容器內,其中該等型坯之縱軸實質上呈垂直;以一充飽氣體加壓該壓力容器;且 使該等型坯充飽該當加熱時足以在該等型坯內產生泡孔的氣體。
  6. 如請求項5之方法,其中該等型坯包含一連接至該本體之一開端的頸部,且該等型坯係藉該等盤內的孔中之其等頸部而支撐,且其中一型坯之一閉合端係安置在一鄰接下型坯之一開頸內。
  7. 如請求項5之方法,其中各盤係類似且包含數個大於該型坯本體之一大小且小於該頸部之一大小的孔,且各盤包含垂直延伸以將一盤支撐在另一盤之頂上的腳。
  8. 如請求項5之方法,其中各盤包括一或多個孔,該孔係配合一自一底座直立延伸之垂直放置的校準臂的大小。
  9. 如請求項5之方法,其中該等型坯實質上為100%聚對酞酸乙二酯。
  10. 如請求項5之方法,其中該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。
  11. 如請求項5之方法,其中一型坯之一閉合端當安置時並未接觸一鄰接型坯之一頸部的內側。
  12. 如請求項5之方法,其中一型坯包括一具有可自該盤支撐該型坯的突起部之頸部。
  13. 一種用於使型坯充飽一當加熱時足以發泡之充飽氣體的方法,其包含:堆疊含垂直配向的型坯之盤,其中各型坯具有一含有兩端的本體,且各型坯之兩端係藉一第一多孔裝載盤 位於一端而一第二多孔蓋盤位於另一端而支撐;將該等組裝在盤上之型坯放在一壓力容器內,其中該等型坯之縱軸實質上係橫向的;以一充飽氣體加壓該壓力容器;且使該等型坯充飽該當加熱時足以在該等型坯內產生泡孔的氣體。
  14. 如請求項13之方法,其中各型坯包含一連接至該本體之一開端的頸部、及一閉合端,且其中該第一裝載盤支撐型坯之該等頸部,而該第二蓋盤支撐型坯之該等閉合端,且其中一型坯之該閉合端係安置在一鄰接型坯之一開頸內。
  15. 如請求項13之方法,其中該第一多孔裝載盤具有大於該第二多孔蓋盤之孔。
  16. 如請求項13之方法,其中該第一多孔裝載盤包含安置在一鄰接多孔蓋盤上之支撐脚,且該蓋盤包含一在一垂直延伸至該蓋盤之周圍的邊緣,其中該邊緣係安裝在一鄰接第一裝載盤的周圍上。
  17. 如請求項13之方法,其中該等型坯實質上為100%聚對酞酸乙二酯。
  18. 如請求項13之方法,其中該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。
  19. 如請求項13之方法,其中各型坯具有一閉合端及一具有一頸部的開端,且一型坯之該閉合端當安置時並未接觸一鄰接型坯之該開端的內側。
  20. 一種用於使型坯充飽一當加熱時足以發泡的充飽氣體之方法,其包含:分別將一未經氣體充飽的型坯放在一壓力容器內;以一充飽氣體加壓具有該型坯之壓力容器;由於該型坯會吸收該氣體,所以定期再加壓該壓力容器;轉移具有該型坯的壓力容器,其費時足以獲得當加熱時足以在該型坯內產生泡孔的氣體之濃度;且自該壓力容器移除該充飽氣體的型坯。
  21. 如請求項20之方法,其中該型坯實質上為100%聚對酞酸乙二酯。
  22. 如請求項20之方法,其中該充飽氣體實質上為100%二氧化碳。
  23. 如請求項20之方法,其中該型坯包含一閉合於一端之細長本體部份、及一連接至該本體部份之一開端之含一較大直徑的頸部份。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9937475B2 (en) * 2013-03-27 2018-04-10 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Dynamic seal to enable movement of a film or fiber through a pressurized space while maintaining a desired pressure
MX2017005805A (es) * 2014-11-05 2017-08-02 Nike Innovate Cv Metodo para fabricar espumas con el uso de moldes parciales.
CN109969802A (zh) * 2019-05-08 2019-07-05 苏州誉阵自动化科技有限公司 瓶坯叠坯装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5282526A (en) * 1992-09-28 1994-02-01 Cincinnati Milacron Inc. Apparatus and method for orienting container preforms
EP1040158B2 (en) * 1997-12-19 2012-04-18 Trexel, Inc. Microcellular foam extrusion/blow molding process and article made thereby
CA2367525C (en) * 1999-04-14 2008-09-09 Pressco Technology Inc. Method and apparatus for handling parts ejected from an injection molding machine
ITPN20000006A1 (it) * 2000-01-26 2001-07-26 Sipa Spa Impianto a torre rotante su asse orizzontale per la movimentazione dipreforme
US20030108695A1 (en) * 2001-08-28 2003-06-12 Freek Michael A. Polyethylene terephthalate disposable tumblers
WO2005084920A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-15 Constantinos Sideris Moulding of plastics articles
US7252497B2 (en) * 2005-03-10 2007-08-07 Husky Injection Molding Systems Ltd. Post-molding molded article conditioning apparatus with a selectively controlled transfer flow structure
JP4839708B2 (ja) * 2005-07-13 2011-12-21 東洋製罐株式会社 パール調外観を有するプラスチック容器
DE102006007639A1 (de) * 2006-02-18 2007-08-23 Mht Mold & Hotrunner Technology Ag Aufnahmesystem
DE102006035975A1 (de) * 2006-08-02 2008-02-07 Robert Bosch Gmbh Elektrowerkzeugmaschine
US20080220114A1 (en) * 2007-03-05 2008-09-11 R & D Tool & Engineering Co. Method and apparatus for conditioning preforms in an injection stretch blow mold machine
US7854876B2 (en) * 2007-05-25 2010-12-21 Ecovision Technologies, Llc Apparatus and methods for modular preform mold system
US8168114B2 (en) * 2007-09-12 2012-05-01 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Methods for blow molding solid-state cellular thermoplastic articles
US9849622B2 (en) * 2012-02-10 2017-12-26 Discma Ag Method of blowing, filling and capping containers
CA2918546C (en) * 2013-07-26 2022-03-15 Magna International Inc. Mould arrangement and method for compression moulding fiber reinforced preforms
CN105636866B (zh) * 2013-10-21 2018-01-02 帝斯克玛股份有限公司 包括使液体在容器内稳定的稳定区的形成和填充容器的机器

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