[发明专利]管的成型

说明书

技术领域

本发明涉及管的成型。在一个或多个优选实施方式中，本发明涉及使具有第一开口端部和第二开口端部的管成型以形成至少一个具有第一开口端部和第二开口端部的成型产品的方法，由此可以在所述或每个产品中形成几何轮廓、外形或形状的任意组合，其中各个轮廓、外形或形状不是增加、减少就是维持管的初始平均直径，而不管轮廓、外形或形状是沿管的长度周向、径向延伸还是沿着管的长度纵向地延伸，并且每个管可以形成一个或多个产品，每个如此形成的产品都有第一开口端部和第二开口端部。本发明的另选方面涉及一种饮用吸管、杯子和瓶子。

背景技术

在广义上，管可以是具有至少第一开口端部和第二开口端部的任意空心物体。在市场上有许多种基于管的产品。

关于饮用吸管，自其从无法追溯的时间出现开始，饮用吸管总是作为具有第一开口端部和第二开口端部以及圆形截面的管。在人造饮用吸管存在之前，饮用吸管只不过是一段空心黑麦草等，因而具有圆形形状。

在1888年，Marvin Stone通过将纸绕圆形轴螺旋卷绕并粘合在一起而发明了第一个人造饮用吸管。

在当今生产中，所选的材料是塑料，最常用的是聚丙烯，并且所选的生产方法是挤压成形。利用挤压成形法可以产生很多截面形式，但是，通常饮用吸管只能采用圆形截面。

随着对获得更高生产率以使单位生产成本最小的需求日益增加，其中一个主要生产瓶颈是为了形成一个或多个柔性段而对饮用吸管进行的开槽。当前的挤压机每分钟可以生产超过1,200个饮用吸管，而最快的开槽机通常也只能以每分钟大约600个饮用吸管的速度操作。饮用吸管开槽的该上限速度主要取决于沿着饮用吸管的长度方向形成的凹槽的数量。

存在许多关于在饮用吸管中形成褶皱或凹槽的现有方法。

美国专利2,631,645、美国专利2,985,077和美国专利3,242,828教导了对饮用吸管的多个段进行起皱或周向开槽的一系列方法，这些方法通过各种刀片或模具绕饮用吸管的外表面旋转，从而使表面变形为褶皱或凹槽。

美国专利3,339,004教导了一种对饮用吸管的一段进行起皱或周向开槽的方法，该方法将杆插入饮用吸管的各个端部，将饮用吸管夹紧到所述杆上，然后使所述杆相对彼此运动，从而将饮用吸管的该段箍缩在所述杆之间以塌陷而形成褶。

美国专利3,751,541教导了一种通过外模对饮用吸管的一段进行起皱或周向开槽的方法，该外模以与饮用吸管的管从挤压模具头退出的速度相同的速度运动，由此向饮用吸管的外部施加真空以将饮用吸管吸入该外模内，在该外模内饮用吸管呈现该外模空腔的外部构造。

美国专利4,613,474教导了一种对饮用吸管的一段进行起皱或周向开槽的方法，该方法在饮用吸管内部向上插入一个带槽心轴，然后在同样带槽的外部棒条或模具上旋转饮用吸管和带槽心轴，由此使饮用吸管变形而呈现现该心轴的带槽的外部构造。

美国专利6,685,103教导了一种对饮用吸管的一段进行纵向开槽的方法，该方法通过在饮用吸管内部向上插入一成形心轴，并通过外部辊使饮用吸管变形而呈现心轴的外部结构。

还有许多关于在除了饮用吸管以外的管内形成褶皱或凹槽的现有方法。

美国专利3,021,245教导了一种对管的一段进行起皱或周向开槽的方法，该方法将材料施加到成形心轴的表面上，施加真空以将材料吸引成与心轴的外部构造相符，必要时使用外模以辅助形成管的外部形状，然后向心轴内加压以使管膨胀，从而可以将其从心轴移除。

美国专利3,949,045教导了一种形成导管接头的方法，该方法通过热将导管软化，然后将该导管放置在外模内同时将可膨胀心轴插入该导管内，由此在该心轴机械膨胀时，使导管变形成外模空腔的外部结构而形成导管接头。

美国专利5,529,743、美国专利6,170,535和美国专利6,508,275教导了一种对管的多个部分进行起皱或周向开槽方法的变型例，该方法挤压热塑性材料的坯料，将仍然热的坯料放入模具内，然后对坯料进行吹塑而使其在压力下向外膨胀，以呈现型腔的外部构造。

如果想在实现可能最高的生产率的同时实现对表面进行最大程度的成型、造型、成形、起皱或周向开槽，则现有方法的主要缺陷变得明显。

尽管有许多通过使用各种心轴、模具和旋转刀片使饮用吸管的表面变形为褶皱或凹槽的方法，但是被证明为能够产生最高生产率且相符性程度最高的方法是美国专利4,613,474所教导的方法。