CN101827699B - 用于吹塑热塑材料容器的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用压力流体由热塑材料组成且包括主体(3)和颈部(6)的坯体吹塑成容器的吹塑装置(1)，其中所述装置包括具有模腔(4)的吹塑模具(5)，腔体(4)能够容纳坯体(2)的所述主体(3)，所述模具(5)具有上表面(7)，一旦坯体(2)的主体(3)放置在所述模腔(4)内，就将所述坯体(2)的颈部(6)从上表面(7)处伸出，且其中所述装置(1)还包括具有成形端部(9)喷嘴(8)，以便与坯体(2)上突出的颈部(6)形成功能性密封。与排放吹塑流体的装置(12)相连的喷嘴(8)的所述端部(9)能够通过形成内部容积(13)而紧固地支撑在模具(5)的所述上表面(7)上，在内部容积内，吹塑到坯体(2)中的压力下的吹塑流体可以在坯体(2)的吹塑操作后释放。该装置包括排气装置，其可以实现吹塑腔体周围的吹塑流体的膨胀，其中所述装置包括许多设置在所述吹塑腔体周围的通道(28)，所述通道(28)在一侧与所述排气装置(12)的所述内部容积连通，而在另一侧通向用于释放到大气中的环状通道(29)。

Description

用于吹塑热塑材料容器的装置
技术领域
本发明总体涉及通过利用坯体(例如坯体或者中间坯容器)的吹塑或拉伸吹塑工艺来制造由热塑材料如PET或PEN制成的容器的技术领域，且更确切地是涉及对利用压力流体吹塑容器的吹塑设备的改进，该设备采用由热塑材料制成的坯体，该坯体的主体封闭在吹塑模具内，且该坯体在温度调节炉中预加热，所述设备包括喷嘴，该喷嘴包括成形的端部以便使其与坯体的颈部构成密封的功能性关系。 
背景技术
在已知的方式中，整体或部分地轴向位于吹塑模具上方，介于高位置或者提高了的位置和低位置或者吹塑位置之间，在该高位置或者提高了的位置上，喷嘴未起作用(模具打开或关闭以便装入坯体或取出已成型的容器)，在低位置或者吹塑位置上，喷嘴的末端抑或是与坯体颈部，或者与模具的表面以密封的方式配合，其中，坯料颈部突出于该模具的表面，且在该低位置上，所述喷嘴起作用。 
已知的吹塑设备的喷嘴端部，在作用位置上，积极地与坯体颈部配合，且或者相对坯体颈部的锁环(边)以密封的方式毗邻，或者在坯体颈部内或颈部上以密封的方式配合。 
同样，已知的吹塑设备的喷嘴端部为比坯体颈部大的钟状，并通过向前挤压以密封的方式将后者盖住，且抵着该模具的表面，其中坯体颈伸出该模具的表面(例如见FR2 764 544)。 
吹塑顺序一般包括采用流体(一般是空气)在中等压力下(例如12×105Pa)对坯体的预吹阶段，然后在高压下(例如40×105Pa)的吹塑阶段，其一般辅以使用拉伸头的机械轴向拉伸，最后是预吹塑/吹塑空气的释放阶段。 
根据现有技术得知，特别是在本申请人的文献FR2 872 082中，提供的吹塑装置包括几个电磁阀，以用于喷嘴间的选择性连接，由此依次控制三个单独的电磁阀，这些电磁阀一方面分别连接到中等压力下的流体源、高压下的流体源以及释放区，另一方面连接到喷嘴。 
然而，通过电磁阀控制释放的系统增加了控制吹塑方法的复杂性，且增加了这样的吹塑设备的制造成本。 
确实需要提供在吹塑循环结束时释放压力下已吹塑流体的装置，否则除了声音干扰问题，还会导致释放时的载荷震动，从而导致吹塑设备以及刚成形的容器的损坏的风险。 
DE100 63 553示出了一种利用坯体并采用压力流体的容器吹塑装置，该坯体由热塑材料制成且且具有主体和颈部。 
这种装置包括具有模腔的吹塑模具，在模腔处能够放置坯体的主体，所述模具具有上表面，一旦所述坯体的主体放入模腔，能使坯体的颈部从上表面伸出。 
该装置还包括用于吹塑的头部或者喷嘴，其成形的一端与伸出的坯体的颈部构成功能性密封。 
喷嘴的端部连接到吹塑流体的排气装置，该装置为钟状，通过形成内部容积，能够紧固地支撑模具的上表面，在该内部容积处坯体内的经过吹塑的压力流体在坯体吹塑操作后膨胀，即在被称为排气操作时，且通过作为消音器的吸收元件排到外面。 
这种装置抑制了排气电磁阀，且不需要通过吹塑喷嘴的流体释放。 
对于一些申请，希望能使模具保持在恒定的温度，且优选地低于坯体的温度。 
发明内容
本发明利用相对简单的装置，通过利用生产容器的装置即吹塑流体来满足这些需求。 
为了使模具的排气(吹塑流体的释放)和空气调节相结合，除了 之前结合现有技术详述的之外，根据本发明的设备包括由模具的配置组成的排气装置，可以实现吹塑模腔周围的吹塑流体的膨胀，该模具包括设置在所述吹塑模腔周围的多个通道，所设置的通道在一侧与排气装置的内部容积连通，在另一侧通向允许释放所述吹塑流体到大气中的环状通道。 
根据本发明排气装置的优选实施例，所述排气装置包括一主体，该主体包括：-密封地环绕在喷嘴端部的基本呈圆柱状的中心部分，以及-具有能够紧固地支撑在模具的上表面上的突出的密封装置的基本平坦的径向冠部，从而排气装置的盘状的内部容积由所述径向冠部、所述密封装置，以及模具的所述上表面界定出。 
为了形成内部关闭和密封的容积，排气装置包括可以支撑在模具的上表面上的密封装置，密封装置具有由例如橡胶或聚氨酯这类弹性材料制成的密封裙形式。 
为了基于喷嘴与坯体颈部的紧固连接，控制内部容积的形成，排气装置可以通过控制来轴向地位移。 
优选地，控制装置为凸轮和支撑辊形式，且支撑辊可以在所述凸轮上位移。 
根据控制装置的第二优选实施例，所述控制装置为圆柱体状。 
为了允许吹塑模具有均匀的冷却，释放通道在吹塑模具内与喷嘴的吹塑轴线同心地均匀中空。 
根据优选的实施例，其中通道敞开的环状通道成形在吹塑模具的底部。 
为了得到更安静的吹塑流体的释放，环状通道与包括释放消音装置的吹塑流体的释放管道连接。 
根据另一方面，本发明涉及使用压力流体吹塑容器的方法，其采用由热塑材料制成的且包括主体和颈部的坯体，所述坯体的主体可以放置在属于吹塑装置的吹塑模具的模制腔体内，所述设备进一步包括具有成形端部的吹塑喷嘴，以便放置成与从所述模具的上表面突出的坯体的所述颈部形成功能性密封，所述方法包括至少以下步骤： 
-将所述坯体放入所述吹塑模具内； 
-将吹塑喷嘴密封地连接到坯体的颈部上； 
-对坯体进行吹塑； 
-将喷嘴密封地从已吹塑成型了的容器的颈部上松开； 
-将内部封闭容积内的吹塑流体排出，所述内部容积形成在所述容器的颈部周围，所述颈部从所述吹塑模具的上表面突出； 
-将吹塑流体从封闭的内部容积排放到外面； 
-将已吹塑成型的容器从吹塑模具中取出； 
方法包括另外的步骤，即在排气时，经过形成在吹塑模具内的释放通道，在将流体释放到外面的步骤之前，使用与所述通道连通的环状通道，通过管道以及释放消声装置来执行释放。 
优选地，该方法包括通过基本平坦的径向冠部以形成所述内部封闭容积的步骤，其中，所述冠部具有能够紧固地支撑在模具的上表面上的突出的密封装置，从而盘状的所述内部容积由所述径向冠部、所述密封装置以及所述模具的上表面界定出。 
附图说明
现在使用实例来解释本发明，实例只是用于说明的目的，而绝非限制本发明范围，且使用以下附图，其中： 
-图1是吹塑装置的第一实施例的轴向剖视图，其与现有技术如前面介绍的DE 100 63 553相对应； 
-图2是根据本发明的吹塑装置的轴向剖视图。 
具体实施方式
在其余的描述中，“坯体”指的或者是具有预成型的形式的中空主体，即具有一个封闭端和一个开口端的大致轴向的管状元件，该开口端在吹塑之前的最终形状为容器的颈部，或者是中间容器，即经过预吹塑的预成型体，但是还必须进行其他的吹塑操作。 
在已知的方式中，图1所示的吹塑装置1能吹塑成容器，其采用热塑材料制成的坯体2，优选地预先在温度调节炉中加热坯体。每个坯体2包括能够装入吹塑模具5的模腔4内的主体3，以及能够从所述模具5的上表面7上向外伸出的颈部6。 
设备1包括吹塑喷嘴8，喷嘴8包括成形端部9(或者喷嘴前端)以便置于与坯体2的伸出的颈部6构成功能上的密封，即或者通过喷嘴8的端部9与坯体2的颈部6的锁环(此时喷嘴为锁环接触类型的)直接接触，或者通过将坯体2的颈部6周围的钟状物压紧在模具5的上表面7上。 
吹塑喷嘴8存在内部容积10，该处可以轴向移动伸展杆11(当后者存在时)，从而允许坯体2在吹塑时的伸展，杆11在吹塑腔体4内的向下移动与模具5内放置的坯体2内的压力流体的吹塑同步。 
喷嘴8的端部9与吹塑流体的排气装置12合作，该排气装置紧固地支撑模具5的上表面7上，并形成内部容积13，在该处，坯体2内在压力下吹塑的吹塑流体能够在坯体2的吹塑操作后得到释放。封闭的容积13成形为受压流体能够根据释放而膨胀。因此在受压吹塑流体释放到大气之前，形成了一次中间释放，且无需调节电磁阀。 
优选地，内部容积13成形在从上表面7伸出的颈部6的周围。 
更确切地，排气装置12位于喷嘴端部9的周围，且具有与喷嘴8的吹塑轴线X-X同轴的主体14形式。 
根据图1所示的现有技术的这个实施例，排气装置12具有包围喷嘴8的端部9的钟状15形式，且具有朝向模具5的上表面7的开口，在下端部具有密封件21。 
根据本发明的实施例，且如图2所示，排气装置12具有主体16，其包括：基本呈圆柱状的中心部分17，以密封的方式位于喷嘴8的端部9周围；以及基本平坦的径向冠部18，其具有能紧固地支撑在模具5的上表面7上的突出的密封件19，这就由径向冠部18、密封件19以及模具5的上表面7界定出排气装置12的内部容积13，这个盘状的容积13类似于薄板的壳。 
更确切地，根据图2所示的实施例，密封件19突出且具有在排气装置12的中心主体16的径向冠部18周部的密封裙20的形式。径向冠部18与喷嘴8的端部9以密封的方式配合，且可在其上滑动并不与模具5的上表面7接触，这样就可能在密封件19密封接触所述模具5的上表面7时形成封闭的容积13。 
排气装置12包括可以支撑在模具5的上表面7上的密封件19。这些密封件19具有例如橡胶或聚氨酯弹性材料制成的冠状或密封裙20，且它们可以在密封件19密封接触所述模具5的上表面7时形成封闭的容积13。如上文将指出的，模具5的上表面7、冠部18以及作为密封件的裙20界定出的容积13为圆盘状或平板状。 
为了排气装置12能够在模具5的方向以与吹塑喷嘴8的下降移动独立的方式进行向下控制，排气装置12可以使用控制装置22轴向地位移，例如以凸轮23以及可以在所述凸轮23上位移的支撑辊24的形式，或者以汽缸的形式，未示出。 
根据控制装置22可能的实施例，支撑辊24可以配备在直接固定在排气装置12外层侧表面上的杆25的端部：-或者是钟状物15的侧表面26上(参见图1)，-或者是中心部件17的外侧表面27上(参见图2)。 
根据实施例的第一种形式，如图1所示，为了膨胀并将流体释放到大气中，或者在钟状物15的周壁上形成凹槽，或者在钟状物15的外层侧表面周围固定一个空气释放消音器27，通过该装置内部容积13内的膨胀空气可以流过并溢出而不会在大气中造成噪声。 
根据本发明的实施例，详见图2，吹塑气体的释放是在排气装置的内部容积13内以及设置在模具和模腔4周围的释放通道28内实现的。这些通道28在吹塑模具5的上表面7与与腔体29之间延伸，腔体29通过管道30和消声器31与模具的外部连通。该环状腔体29设置在模具底部32内，并作为各通道28的收集器。 
由于这些通道28，已将容器吹塑成型后的吹塑流体的排气通过吹塑模具5的所述释放通道28从排气装置12的内部容积13释放，其 同时也由于这些通道28内受压流体的膨胀使吹塑模具5冷却。在吹塑时，由于被加热了的热塑材料与模腔4的内壁的接触，使模具5确实有受热的趋势。 
释放通道28一方面在排气装置12的内部容积13处具有开口，另一方面，与在吹塑流体的释放管道30相连的环状通道29处具有开口，在所述管道30的端部具有已知类型的释放消音器31，其使得当吹塑流体释放通道28内基本膨胀后能释放吹塑流体到大气中。容积13的设置只是用于内腔4与通道28之间的吹塑气体通过的通道；吹塑气体的膨胀尤其发生在所述通道28内。 
为了整个模具5尽可能均匀地冷却，排气通道28在吹塑模具5内以喷嘴8的X-X吹塑轴线同中心地均匀地中空。 
吹塑气体在盘状的容积13与成形在吹塑模具5的底部32内的环状通道29之间膨胀。 
根据第二方面，本发明还涉使用压力流体吹塑容器的方法，其采用由热塑材料制成的坯体2，其包括主体3和颈部6，所述坯体2的主体3可以放入属于吹塑设备1的吹塑模具5的模腔4内，所述设备1进一步包括具有成形端部9的吹塑喷嘴8，以便与从所述模具5的上表面7突出的所述坯体2的颈部6形成功能性密封，方法包括至少以下步骤： 
-将坯体2放入吹塑模具5内； 
-将吹塑喷嘴8密封连接到坯体2的颈部6上； 
-对坯体2进行吹塑； 
-将喷嘴8密封地从已吹塑成型了的容器的颈部6上松开； 
-将内部封闭容积13内的吹塑流体排出，所述内部容积13形成在所述容器的颈部6周围，所述颈部从所述吹塑模具5的上表面7突出； 
-将吹塑流体从封闭的内部容积13排放到外面； 
-将已吹塑成型的容器从吹塑模具中取出； 
方法包括另外的步骤，包括在吹塑流体排出时，经过形成在所述 吹塑模具5内的释放通道28，然后，允许流体溢出到大气中。 
根据本发明的方法进一步地包括通过与所述吹塑喷嘴8同轴的主体14、16的位移以形成内部封闭容积13的步骤，主体包括基本平坦的径向冠部18，其具有能够紧固地支撑在模具5的上表面7上的突出的密封件19，从而排气装置的盘状的内部容积由-径向冠部18，-呈裙20形的密封件19，以及-模具的上表面7界定出。 

Claims (12)

1.一种使用压力流体的容器吹塑装置，其采用由热塑材料制成的、且包括主体(3)和颈部(6)的坯体(2)，所述装置包括具有腔体(4)的吹塑模具(5)，所述腔体(4)能够容纳所述坯体(2)的主体(3)，所述模具(5)具有上表面(7)，一旦所述坯体(2)的主体(3)被放置在所述腔体(4)内，所述坯体(2)的颈部(6)就能从所述上表面(7)处伸出，所述装置(1)进一步地包括喷嘴(8)，其具有成形的端部(9)，以便与突出的所述坯体(2)的颈部(6)形成功能性密封，与吹塑流体排气装置(12)相连的所述喷嘴(8)的端部(9)能够通过形成内部容积(13)而紧固地支撑在模具(5)的所述上表面(7)上，在所述内部容积内，在压力下吹塑到所述坯体(2)中的吹塑流体可以在所述坯体(2)的吹塑操作后释放，
其特征在于，其包括的所述排气装置由可以在吹塑腔体(4)周围实现吹塑流体膨胀的配置组成，所述配置由多个设置在所述吹塑腔体(4)周围的通道(28)组成，所述通道(28)的一侧在所述排气装置(12)的所述内部容积(13)内开口，而另一侧在允许向大气进行释放的环状通道(29)内。
2.根据权利要求1所述的吹塑装置，其特征在于所述排气装置(12)具有主体(16)和径向平坦的冠部(18)，所述主体(16)具有以密封的方式环绕在所述喷嘴(8)端部周围的呈圆柱状的中心部分(14)，所述冠部(18)具有可以紧固地支撑在所述模具(5)的上表面(7)上的突出的密封装置(19)，从而所述排气装置(12)的盘状的内部容积(13)由所述径向平坦的冠部(18)，所述密封装置(19)以及所述模具的所述上表面(7)界定出。
3.根据权利要求2所述的吹塑装置，其特征在于所述排气装置(12)包括可以支撑在所述模具(5)的上表面(7)上的密封装置(19)，所述密封装置(19)具有由弹性材料制成的密封裙(20)。
4.根据权利要求1所述的吹塑装置，其特征在于其包括的所述排气装置(12)可以使用控制装置(22)轴向地位移，以便根据所述喷嘴(8)与所述坯体(2)的颈部(6)的紧固密封来形成密封的所述容积(13)。
5.根据权利要求4所述的吹塑装置，其特征在于所述控制装置(22)呈汽缸状或凸轮(23)和支撑辊(24)状，所述支撑辊(24)可以在所述凸轮(23)上位移。
6.根据权利要求1所述的吹塑装置，其特征在于，所述通道(28)在所述吹塑模具(5)内与所述喷嘴(8)的吹塑轴线X-X同中心均匀地中空。
7.根据权利要求1所述的吹塑装置，其特征在于，与通道(28)相通的所述环状通道(29)成形在所述吹塑模具(5)的底部(32)上。
8.根据权利要求1所述的吹塑装置，其特征在于，其包括吹塑流体的释放管道(30)，所述释放管道具有释放消声装置(31)，所述环状通道(29)与所述的释放管道(30)相连。
9.根据权利要求3所述的吹塑装置，其特征在于，所述弹性材料是橡胶。
10.根据权利要求3所述的吹塑装置，其特征在于，所述弹性材料为聚氨酯。
11.使用压力流体吹塑容器的方法，其采用由热塑材料制成的且包括主体(3)和颈部(6)的坯体(2)，所述坯体的主体(3)可以放置在属于吹塑装置的吹塑模具(5)的腔体(4)内，所述吹塑装置进一步包括吹塑喷嘴(8)，其具有成形的端部，以便与从所述模具(5)的上表面(7)突出的所述坯体的颈部(6)形成功能性密封，所述方法包括至少以下步骤：
-将所述坯体(2)放入所述吹塑模具(5)内；
-将吹塑喷嘴(8)密封连接到坯体的颈部(6)上；
-对坯体进行吹塑；
-将喷嘴(8)密封地从已吹塑成型了的容器的颈部(6)上松开；
-将内部封闭容积(13)内的吹塑流体排出，所述内部封闭容积(13)形成在所述容器的颈部(6)周围，所述颈部从所述吹塑模具(5)的上表面(7)突出；
-将吹塑流体从所述内部封闭容积(13)排放到外面；
-将已吹塑成型的容器从吹塑模具(5)中取出；
所述方法包括另外的步骤，即将所述吹塑流体通过形成在所述吹塑模具(5)内的释放通道(28)，在所述将流体释放到大气中的步骤之前，使用与所述通道(28)连通的环状通道(29)以及具有释放消声装置(31)的管道(30)来执行释放。
12.根据权利要求11的使用压力流体吹塑容器的方法，其特征在于，包括通过平坦的径向冠部(18)来形成所述内部封闭容积(13)的步骤，其中，所述冠部具有能够紧固地支撑在模具的上表面(7)上的突出的密封装置(19)，从而盘状的所述内部封闭容积(13)由所述径向冠部(18)、所述密封装置(19)以及所述模具的上表面(7)界定出。
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