CN101842215A - 吹塑机和相关机构 - Google Patents

Abstract

一种用于吹塑容器(110)的机器(10)。机器(10)具有位于带有安装在滑架(38)上的模具(16)的转台(12)上方的静止流体头(26)。滑架(38)安装在坡道(40)上并且使用被凸轮致动的闭合循环液压系统而被升高以移除容器(110)且被从流体头(12)降低。双齿条和小齿轮组件(78)引导模具(16)的打开和关闭并且锁定系统防止意外地打开模具，该锁定系统具有与十字头(74)中的孔隙(98，100)接合的锁定轴(94，96)，所述锁定轴带有能够移动以与孔隙(98，100)对准的枢转锁定键(102，104)。容器传输装置(32)具有与容器(110)的内部接合以防止损坏的可充气囊状物(140)。通过与传输装置(32)成锐角(28)地定位流体头(26)而提供了在模具(16)中的容器(110)的增强的冷却。可以以交替布置在转台(12)上定位不同的模具(16)以便生产设备转接。

Description

吹塑机和相关机构

相关申请

本申请要求于2007年10月31日提交的美国临时专利申请系列号60/984,174的优先权利益，其内容通过引用而被并入本申请中。

技术领域

本发明涉及用于将塑性树脂吹塑成容器的机器和方法。

背景技术

容纳液体和散料的容器是经济地在连续吹塑工艺中制造的，其中包括熔融聚合物树脂的中空管子的型坯被从流体头连续地挤出。一系列移动模具作用于型坯上，每一个移动模具由模具半体形成，模具半体在打开形态中顺序地移动到流体头之下的位置。流体头位于模具的路径上方并且当模具到达流体头之下时流体头朝向每一个打开模具向下地移动以在模具半体之间定位型坯的一个部分。模具半体从相对侧围绕型坯部分地关闭。当包括特定模具的模具半体围绕型坯部分关闭时，刀子从连续挤出的型坯切断型坯部分，并且夹子捏住挤出型坯的端部以将其密封，从而允许对型坯充气以防止它自身坍缩。

流体头离开模具路径地向上移动，并且现在不含挤出型坯的模具离开流体头地移动以允许下一模具在流体头之下定位并且接合它的正被挤出的相应的型坯部分。在型坯部分被模具接合并且被从型坯切下之后，将空气注射到型坯部分中以迫使它膨胀并且呈现模具的形状。允许新模制的容器冷却并且然后打开模具以将容器释放到传送器，传送器输送容器以进一步处理。模具然后返回地行进到流体头以模制另一容器。

虽然这种机器允许高的一致容器生产率，但是在各种机构和方法中存在缺点，如果消除所述缺点，则将产生更加可靠的、高质量容器的生产。一种这样的问题涉及移动流体头。在型坯正被挤出时，当它在流体头之下摇摆时型坯如钟摆一样运动。当从型坯切断型坯部分的刀子和捏住并且密封型坯的夹子从型坯脱离时，它们引起型坯摆动。流体头的运动趋向于放大型坯的摆动运动，当模具半体在从一个模具到下一个模具地处于不同位置和定向中的型坯部分上关闭时，这能够在容器中引起不规则性和缺陷。

模具关闭也影响模制容器的质量。重要的是，模具一致地以精确对准的方式关闭并且在整个模制过程中保持精确对准。模具必须承受显著的内部压力而不移位或者分离以确保具有必需的生产一致性的质量容器。

模具冷却也影响容器生产。冷却时间越长，则在从模具移除时的处理期间容器将越不可能受到损坏。然而，应该针对输出的降低权衡增加的冷却时间并且如果能够实现更长的冷却时间而不会不利地影响机器输出，则这将是有利的。还将有利的是，提供一种用于从模具移除容器的操纵机构，该操纵机构是柔和的并且在冷却期间当容器最为脆弱时将不会损坏容器。

发明内容

本发明涉及一种用于从由利用挤出器供应的塑性树脂形成的管状型坯吹塑容器的机器。该机器包括能够围绕基本竖直旋转轴线旋转的水平定向转台。多个倾斜坡道安装在转台上。坡道沿着径向面向外。在每一个坡道上安装滑架(carriage)。每一个滑架能够沿着坡道在第一位置和位于第一位置上方的第二位置之间移动。在每一个滑架上安装模具。模具包括能够在用于接收型坯的打开形态和用于模制型坯的关闭形态之间移动的模具部分。

流体头接收树脂并且形成管状型坯。流体头在转台上方被牢固地定位于机器的第一工作站处。转台能够旋转以依次地在流体头之下定位每一个模具。每一个模具能够朝向流体头沿着坡道向上地在它的相应的滑架上移动以接收型坯。

该机器还具有最后工作站。转台能够旋转以依次地在最后工作站处定位每一个模具。模具在最后工作站处处于打开形态以从那里移除容器。相对于转台的旋转轴线测量，第一工作站从最后工作站成锐角地定位。对于八工作站机器而言，该锐角可以是例如大约45°。

第一液压致动器安装在转台上并且与滑架中的一个接合以沿着坡道移动该一个滑架。第二液压致动器安装在转台上并且与凸轮随动件接合。第一和第二致动器在闭合循环中以液压方式连接从而第二致动器的致动引起第一致动器的致动。凸轮轨道邻近于转台定位。在转台旋转时，凸轮随动件能够与凸轮轨道接合以致动第二致动器。第二致动器的致动致动第一致动器以从第一到第二位置移动该一个滑架从而从流体头接收型坯。

在每一个滑架的相对侧上安装第一和第二导杆。在每一个滑架上，导杆中的一个比其它导杆在转台上方更高地定位。在每一个滑架上在导杆上安装第一和第二压板。压板能够朝向和离开彼此地沿着导杆移动。在每一个压板上安装一个模具部分。压板的运动使模具部分在打开和关闭形态之间移动。优选地，导杆被如此布置，使得在每一个滑架上在转台上方更高地定位的导杆邻近于在相邻滑架上在较低位置中的导杆之一定位。

在另一实施例中，同样在每一个滑架的相对侧上安装第一和第二导杆。在导杆上安装第一和第二压板。压板能够沿着导杆朝向和离开彼此地移动。在每一个压板上安装模具部分之一。压板的并行运动使模具部分在打开和关闭形态之间移动。第一致动器安装在导杆上并与第一压板接合。第一致动器朝向和离开第二压板地移动第一压板从而以并行方式打开和关闭模具。第二致动器在该一个压板和安装在其上的模具部分之间在压板之一上安装。当在关闭形态中时，第二致动器在该一个压板和安装在其上的模具部分之间施加作用力以保持模具部分相互接合。

本发明还可以包括邻近于第一压板定位并附接到导杆的十字头。该十字头限定孔隙。锁定轴安装在第一压板上并具有与该孔隙接合的端部。第一致动器安装在十字头上并相对于导杆朝向和离开第二压板地移动第一压板。在第一压板运动时，锁定轴穿过该孔隙。锁定键以可枢转方式安装在十字头上。该锁定键能够在离开孔隙的第一位置和与孔隙相对准的第二位置之间枢转。当第二致动器施加作用力时，该锁定键能够与锁定轴的端部接合以防止锁定轴通过孔隙的运动。

根据本发明的机器可以具有用于模制不同类型的容器的、多个不同类型的模具。例如，该多个模具可以包括用于模制第一容器的一组第一模具和用于模制第二容器的一组第二模具。在该实施例中，有利的是，以交替次序在邻近于载有第二模具之一的滑架的滑架之一上定位每一个第一模具。

该机器进一步包括位于该机器的最后工作站处的容器传输装置。转台能够旋转以依次地在最后工作站处定位每一个模具。该传输装置包括限定路径的循环传送器，该路径在最后工作站处具有位于转台上方的竖直支路。至少一个搬运架安装在传送器上并能够沿着该路径移动。搬运架能够位于转台上方。用于模具的每一个空腔的可充气囊状物安装在搬运架上并且从那里向下地延伸。囊状物充气机构以可操作方式与囊状物相关联。该囊状物能够位于在最后工作站处定位的模具之一中的容器之一内。对囊状物充气以抓取容器。模具在最后工作站处移动到打开形态中以释放容器。在转台上方搬运架沿着竖直支路的运动从模具移除容器。

在搬运架上安装致动器。该致动器相对于搬运架移动囊状物以当在最后工作站处时在容器内定位囊状物并从模具移除容器。

该路径可以具有包括另一竖直支路以及第一和第二水平支路的矩形形式。搬运架能够离开转台地沿着第一水平支路和沿着第二水平支路朝向转台地移动。

利用被端对端地结合到一对竖直路轨的一对水平路轨限定该路径。搬运架包括具有四个惰轮的矩形底盘。一个惰轮位于底盘的每一个角部处。惰轮在路轨的一侧上行进(ride)。该搬运架进一步包括以可枢转方式安装在底盘上的摆臂，该摆臂具有安装在其端部上的相对轮。该相对轮在路轨的与惰轮相对的一侧上运行以将搬运架保持在路轨上。

本发明还涵盖一种将熔融树脂的管状型坯吹塑成容器的方法。该方法包括：

(a)挤出熔融树脂以形成型坯；

(b)打开模具；

(c)围绕型坯并行地关闭模具；

(d)在关闭位置中锁定模具；

(e)在关闭位置中在模具上施加夹持作用力；和

(f)将压缩气体吹送到型坯中以使得型坯与模具形状一致由此产生容器。

该方法还可以包括：

(g)朝向流体头向上移动模具以接收型坯；

(h)同时地在施加夹持作用力时离开流体头地向下移动模具并且将吹针插入模具中以将压缩气体吹送到型坯中。

在所考虑的方法中，从静止流体头挤出型坯是有利的。

在将熔融树脂的管状型坯吹塑成容器的方法的另一个方面，该方法包括：

(a)提供在吹塑机上安装的多个不同模具；

(b)挤出熔融树脂以形成型坯；

(c)接连地仅仅在该多个模具中的选定模具中接收型坯；和

(d)将压缩气体吹送到在每一个选定模具中的型坯中以使得型坯与选定模具形状一致由此产生容器。

应该理解前面的一般说明和以下详细说明都是示例而非限制本发明的。

附图说明

当结合附图阅读时，根据以下详细说明，本发明得以最好地理解。需要强调的是，根据惯例，图中各种特征未按比例。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意地扩大或者降低。在附图中包括以下的图：

图1是根据本发明的吹塑机的概略平面视图；

图2是沿着图1的线2-2截取的该机器的流体头、滑架和模具的侧视图；

图3是示意图2所示滑架的运动的侧视图；

图4是在图1所示机器上使用的转台的局部平面视图；

图5是沿着图4的线5-5截取的截面视图；

图6和7是示意用于升高和降低图2所示滑架的凸轮和液压机构的操作的概略视图；

图8是示出在图1所示机器上使用的模具部分内侧的局部截面视图；

图9和10是局部截面侧视图，其中图9是沿着图8的线9-9截取的，示意如在图1的机器上使用的模具的打开和关闭；

图11是根据本发明的模具锁定装置的端视图；

图11A是沿着图11的线11A-11A截取的截面视图；

图12是在图1的机器上使用的模具和滑架的局部截面顶视图；

图13是根据本发明的容器传输装置的侧视图；

图14是图13所示容器传输装置的局部视图；

图15是图13所示容器传输装置的端视图；

图16是图13所示容器传输装置的平面视图；

图17是以放大比例示出的、图13所示容器传输装置的一个部分的侧视图；

图18是沿着图17的线18-18截取的截面视图；并且

图19是沿着图18的线19-19截取的容器传输装置的一个部分的截面侧视图。

具体实施方式

现在参考附图，其中在所有的、构成附图的不同的图中，相同的附图标记标示相同的元件，图1示出根据本发明的示例性吹塑机10的概略平面视图。机器10包括能够围绕旋转轴线14被电动马达(未示出)旋转的转台12。优选地，转台12被水平地定向并且旋转轴线14是基本竖直的。

在转台12上安装有一个或多个模具16。转台12的旋转沿着逆时针方向在包括第一工作站18、多个中间工作站20a-20f和最后工作站22的多个站处相继地定位每一个模具16。工作站的数目等于在转台12上的模具16的数目，在该实例中为八个，但是更多或更少的工作站是可行的。每个模具16包括两个模具部分16a和16b，两个模具部分16a和16b能够在如在最后工作站22处所示打开形态和在第一工作站18和中间工作站20a-20f处所示关闭形态之间移动。

机器10还包括将熔融聚合物树脂进给到位于第一工作站18处的流体头26的挤出器24。如相对于转台的旋转轴线14测量地，第一工作站18相对于最后工作站22以预定角度28定位。“预定”指的是预先确定的，从而在使用机器10之前，预定角度28应该是确定的，即，已被选择的或者至少已知的。关于为此设置八个工作站的、图1所示示例性配置，预定角度28优选地是大约45°的锐角。这个相对定位是有利的，因为当模制容器110在于最后工作站22处被从模具16释放之前横过由中间工作站20a-20f和最后工作站22占据的大的余角(在所示意的实例中为315°)时，它为模制容器110提供增加的冷却时间(见图13)。

机器10还包括安装在转台12上的多个吹针30。吹针30与每一个模具16配合以在容器110上形成校准颈部并且将压缩气体注射到在模具16内接收的型坯部分中以如在下面描述地使得型坯部分与模具16的形状一致。校准颈部的尺寸被保持为较高的精度和紧公差。容器传输装置32位于最后工作站22处以在它们已经冷却之后从模具16移除容器110并且输送容器110以进一步的处理，例如去除毛刺。

在图2中详细地示出第一工作站18。在打开形态中示出模具16之一，其中模具部分16a和16b已被分离以接收从流体头26连续地挤出的熔融树脂型坯31。刀具34邻近于流体头26定位以在模具16关闭时将型坯部分从型坯31分离。夹子36操作以捏住挤出型坯31的端部并且将其密封从而允许对型坯31充气，以防止当它被从流体头26挤出时型坯31自身折叠并且坍缩。

在机器10中，根据本发明，流体头26被牢固地定位于第一工作站18处而且并不竖直地移动以将型坯31进给到模具16。型坯31被悬挂在流体头26之下并且如果被扰动则趋向于如钟摆那样摆动。一些型坯运动是由刀具34和夹子36的作用引起的并且是不可避免的。有利的是，当在流体头26之下将型坯31挤出时减小对于型坯31的扰动并且允许任何运动衰减从而型坯31以基本相同的定向和位置进入每一个模具16以确保容器110的一致性和质量。为此目的，从静止流体头26挤出型坯31由此消除否则将会引起不希望的型坯运动的干扰源，这是有利的。

为了将模具16提供给静止流体头26，每个模具16安装在相应的滑架38上，滑架38以可移动方式安装在相应的倾斜坡道40上。如最好地图2所示，在转台12上安装坡道40。如在图3中所示，在机器10的操作期间，每一个滑架38能够在第一、较低位置(幻线所示)和第一位置上方的第二、升高位置之间移动以便模具16获取型坯31。当在这个第二位置中时，容器110也从模具16弹出。

优选地利用安装在转台12上的第一致动器42(可以是液压致动器)实现滑架38沿着坡道40的运动。第一致动器42优选地是能够在气缸46内移动的活塞44。第一致动器42被连接(优选地以液压方式)到安装在转台12上的第二致动器48(也可以是液压致动器)。第二致动器48也优选地包括能够在气缸52内移动的活塞50。虽然第一致动器42和第二致动器48优选地是液压型的，但是它们能够是气动型的、机电型的，或者对本领域技术人员明显的另一种类型的装置。

致动器42和48在闭合循环中以液压方式相互连接，使得第二致动器48的致动引起第一致动器42的致动并且反之亦然，由此实现滑架38沿着坡道40的上下运动。注意这种系统不需要液压泵或者流体蓄存器。在图6和7中概略地示出这种布置的特殊实例，为了解释清楚起见，图6和7同时地示出转台12的一个部分的平面视图和滑架38和坡道40的侧视图，应该理解这些构件的实际相对定向是如在图3、4和5中所描绘的。

如在图6中所示，固定臂54安装在转台12上并且枢转臂56以可枢转方式安装在固定臂54的端部上。第二致动器48的活塞50被以可枢转方式附接到枢转臂56的端部从而枢转臂56的运动使活塞50在其相应的气缸52内移动，由此致动第二致动器48。枢转臂56的运动由分别地邻近于第一和最后工作站18和22定位的凸轮轨道58控制。

在该实例中包括销钉60的凸轮随动件从枢转臂56突出并且当转台12分别地通过最后和第一工作站22和18旋转模具16时接合凸轮轨道58。如在图7中所示，当销钉60横过凸轮轨道58时，凸轮轨道58的形状朝向转台12的旋转轴线14向内地压迫枢转臂56。这种作用迫使活塞50从其气缸52向内。气缸52被液压线路61以液压方式连接到气缸46，从而活塞50的向内运动压迫第一致动器42的活塞44从它的气缸46向外，由此沿着坡道40的倾斜平面将滑架38向上移动到在图7中描绘的升高位置。

只要销钉60横过凸轮轨道58，滑架38便被保持在这个位置中，并且它的形状将枢转臂56保持在其枢转位置中，保持活塞50相对于它的气缸52静止。转台12的进一步旋转将模具16移动到中间工作站20a(见图1)，并且销钉60脱离凸轮轨道58地移动。滑架38的重量一直在活塞44上施加作用力。然而，通过在凸轮随动件(销钉60)和凸轮轨道58之间的相互作用，枢转臂56不再受到约束。

滑架38在活塞44上的重量将液压流体从气缸46压迫到气缸52中。这引起现在不受约束的活塞50离开它的气缸52地向外移动，由此允许滑架38沿着坡道40向下地滑动以返回第一位置中。当转台12旋转时，每个滑架38依次地从降低位置移动到升高位置并且返回降低位置，并且滑架38分别地经过最后和第一工作站22和18。

当每个滑架38进入最后工作站22时，在滑架38上安装的模具16被打开以释放模制容器110。每一个模具16然后依次地在打开形态中移动到第一工作站18(见图2)以从型坯31接收下一型坯部分。参考图8-10描述了模具16的打开和关闭。

如在图8和9中所示，模具部分16a和16b每一个均安装在相应的压板64和66上。如在图8中最好示出的，在于滑架38的相对侧上以平行、隔开的关系布置的导杆68和70上安装压板64和66。导杆68和70支撑在滑架38上。有利的是，将导杆68和70定位在转台12上方的不同高度处，其中导杆70定位在导杆68上方。当转台12逆时针旋转时，导杆68引入第一工作站18中。如在图2中所示，使得导杆处于低位置中允许它容易地绕过从流体头26悬垂的型坯31。另外，滑架38被如此布置，使得在一个滑架38上的低导杆68邻近于在相邻滑架38上的高导杆70。导杆68和70的这种布置防止了当它们沿着它们的相应的坡道40向下移动时在滑架38之间的干扰，并且与当导杆68和70被布置于相同高度处时相比允许滑架38被更加靠近到一起地隔开。滑架38的更加靠近的间隔允许转台12是更小的并且具有更小的质量惯性矩。这允许使用更小的马达来转动转台12并且使得转台12当它在各种工作站18、20a-f和22之间转位模具16时更加易于开始和停止。

如在图9中所示，压板64被牢固地附接到导杆68和70并且压板66在图9所示关闭形态和图10中描绘的打开形态之间沿着导杆68和70自由滑动。压板64和66以及模具16的运动是利用安装在十字头74上的致动器72实现的，十字头74被附接到导杆68和70的与压板64相对的端部。致动器72具有与压板66接合的可移动臂76，可移动臂76相对于致动器72和十字头74移动。致动器72是被设计成在打开和关闭形态之间快速地移动压板64和66和它们的相关联模具16的长冲程、低作用力致动器。致动器72可以是液压型的、气动型的、机电型的或者另一种类型的装置。

确保模具部分16a和16b在每一次关闭时适当地并且可靠地相互接合的、压板64和66的运动的另外的稳定性和可重复性，是利用安装在滑架38的每一侧上的双齿条和小齿轮组件78提供的。在图8中在局部截面中示出一个齿条和小齿轮组件78，其中在滑架38上以可旋转方式安装小齿轮80。小齿轮80具有与在上齿条86上的齿84和在下齿条90上的齿88接合的多个齿82(见图9)。上齿条86被牢固地附接到压板64并且延伸至与压板66接合。压板66能够以可滑动方式沿着上齿条86移动，上齿条86还类似于导杆68用于引导压板66的运动。下齿条90被牢固地附接到压板66并且延伸至与压板64接合。压板64能够以可滑动方式沿着下齿条90移动，下齿条90还类似于导杆68用于引导压板64的运动。

当致动器72操作时，齿条和小齿轮组件78引起压板64和66两者相对于彼此和滑架38地移动以打开和关闭模具部分16a和16b。如在图9中所示，模具16关闭，并且模具部分16a和16b锁定接合。为了打开模具16，如在图10中所示，致动器72的可移动臂76朝向致动器72缩进，从而将压板66从压板64拉离，并且由此将模具部分16a和16b从彼此拉离。压板66的运动将下齿条90朝向致动器72牵拉。在下齿条90上的齿88与在小齿轮80上的齿82啮合。下齿条90的运动由此引起小齿轮90在它的安装在滑架38上的轴承92(见图8)上旋转。小齿轮齿82与上齿条86的齿84接合，并且小齿轮80的旋转运动由此通过上齿条86操作以离开压板66地移动压板64。齿条和小齿轮组件78与导杆68和70相结合地操作以确保模具部分16a和16b在滑架38上沿着等距的行进路径并且以相同的关闭速率准确地并且可重复地移动。通过确保模具部分16a和16b的正确关闭，这种机构有助于在整个生产运行中保持模制容器110的质量。

当模具部分16a和16b在关闭形态中时，有利的是，施加夹持作用力以针对由吹针30供应以迫使型坯31与模具空腔的形状一致的内部压力保持模具部分16a和16b适当地接合。如在图8和12中所示，致动器65位于压板64和模具部分16a之间。在该实例中，四个致动器65被用于在模具部分16a和16b上提供尽可能均匀的负载。致动器65的其它组合和定位当然是可能的。不象起初使得模具部分16a和16b形成接合并且是一种低作用力、长冲程致动器的致动器72，致动器65是能够提供高夹持作用力的短冲程、高作用力装置。致动器72和致动器65这两者都优选地是气动型的以实现快速的响应但是由在图1中概略地描绘的、相应的、分别的空气源67和69供应。空气源67能够例如是压缩机，并且将空气供应到整个机器10，同时也能够是压缩机的空气源69专用于仅仅将空气供应到致动器65。在机器操作期间，可以与滑架38的向下运动和将吹针30插入模具16中同时地施加来自致动器65的夹持作用力。

当被关闭并且经受致动器65的夹持作用力时，模具部分16a和16b的可靠锁定是由一个或者多个锁定轴提供的。在该实例中，图12最好地示出的两个锁定轴94和96牢固地安装在压板66上并且从压板66突出到限定在十字头74中的相应的孔隙98、100(见图11和11A)中。两个锁定键102和104安装在十字头74上并且可以被安装在十字头74上的相应的致动器106和108枢转以形成和脱离与分别的孔隙98和100的对准。

当模具16被关闭时(图9)，如在图11A中所示意地，锁定轴94和96仅仅部分地延伸到孔隙98和100中。如在图11中的幻线中所示，当致动器106和108将锁定键102和104枢转成与孔隙98和100对准时实现锁定。锁定键102和104的存在防止了锁定轴94和96通过孔隙98和100移动并且为由致动器65赋予的夹持作用力提供接触点，由此在模具16被加压时防止模具部分16a和16b相对于彼此的任何显著运动。为了打开模具16，致动器106和108枢转锁定键102和104以脱离与孔隙98和100对准，从而允许锁定轴94和96自由地经过孔隙98和100(见图10)，并且由此允许压板64和66的运动并且因此模具部分16a和16b离开彼此的运动。致动器106和108可以是液压型的、气动型的、机电型的或者其它类型的装置。

机器10进一步包括在图13-18中详细地示出的容器传输装置32。传输装置32位于最后工作站22(也见图1)处并且操作以从模具16移除容器110并且将它们输送走以进一步处理，例如去除毛刺。通过图13、15和16的比较最好地理解地，传输装置32由相互连接且在三维框架113上支撑的多条路轨112形成。路轨112限定路径116的支路114，循环传送器118围绕路径116循环。传送器118可以由链条或者皮带形成，并且被多个轮子120悬挂于框架113上，当使用链条传送器时，轮子120能够是带齿的轮子，或者当使用皮带传送器时能够是槽轮。传送器118由电动马达121供以动力，电动马达121安装在框架113上并且通过与一个或多个旋转接头122接合的一系列皮带驱动124发生作用。

在该实例中，当从一侧观察时(如在图13中)，路轨112形成矩形形状，其中路径116的竖直支路114a位于最后工作站22上方。在多个搬运架126安装循环传送器118上。如在图17中所示，每个搬运架126包括具有四个惰轮130的矩形底盘128，每一惰轮位于底盘128的每一个角部处。摆臂132以可枢转方式安装在底盘128上并且相对轮134安装在摆臂132上。如在图18和19中所示，惰轮130在路轨112的一侧上运行并且相对轮134在路轨112的相对侧上运行，惰轮和相对轮130和134相配合以当搬运架126利用循环传送器118沿着路径116移动时将搬运架126保持在路轨112上。当搬运架126沿着如在图14中所示的竖直支路114a运行时，竖直布置的惰轮130支撑搬运架126。当搬运架126沿着路径116的水平支路114b运行时，水平布置的惰轮130支撑搬运架126。如在图17中所示，相对轮134相对于搬运架126在摆臂132上枢转从而总是相对，无论哪一种轮子布置支撑搬运架126。通过幻线所示搬运架126与实线所示搬运架126的比较能够看到这一点。

如在图15和16中所示，搬运架126由位于框架113的相对侧上的成对底盘128支撑，搬运架126被轴136结合。如在图17中所示，一个或多个可充气囊状物140安装在每个搬运架126上。囊状物140是细长的并且从搬运架126向下突出。囊状物140与包括加压气体源的充气机构142(例如，压缩机)流体连通。软管144将囊状物140连接到充气机构142。软管144是柔性的并且是松弛的，从而它们能够沿着路径116跟随搬运架126。使用旋转流体耦接器(未示出)以当搬运架126围绕它们的路径116循环时允许软管144旋转并且防止扭曲。

囊状物140是由柔软弹性体或者其它柔性、气密的弹性材料制成的。如在图13中所示，搬运架126将囊状物140定位在最后工作站22处。当转台12在最后工作站22处定位每个模具16时，每个模具16被依次地向上升高到它的第二位置。在每个搬运架126上的致动器127相对于搬运架126向下地移动囊状物140。当模具16被升高并且囊状物140被降低时，在新模制的容器110内接收处于未充气状态的、向下地突出的囊状物140。

一旦定位在容器110内，如在图17中所示，囊状物140便被充气从而它们与容器110的内侧表面接合。在模具16打开时，传送器118沿着路径116的竖直支路114a(图17中的幻线所示)向上移动搬运架126，同时致动器127相对于搬运架126移动容器110。在搬运架126相对于模具16和致动器127相对于搬运架126的组合向上运动时，由充气囊状物140保持的容器110绕开模具16地快速移动，然后利用转台12的旋转将模具16移动到第一工作站18。

如在图13中所示，搬运架126沿着水平支路114b并且然后沿着路径116的竖直支路114c向下地被循环传送器118移动，在此处可以通过对囊状物140放气而释放容器110。容器110可以被传输到另一输送装置并且被移动以进一步处理。当装载容器的搬运架126离开最后工作站22移动时，另一搬运架126沿着水平路径支路114d移动到位以定位另一组囊状物140从而从下一模具16接收容器110。

机器10的各种元件的操作例如旋转转台12、启动用于锁定键102和104的致动器106和108、打开和关闭模具16、升高和降低滑架38、对囊状物140充气和放气以及移动传输装置32是由图1所示控制系统148控制和协调的。控制系统148优选地是基于微处理器的装置例如个人计算机或者执行控制机器10的功能操作的常驻软件的可编程逻辑控制器。在各种机器元件和控制系统148之间的通信可以利用有线、利用无线或者利用有线和无线这两种通信的组合。对于控制旋转机械例如转台12上的构件，无线通信是特别有利的，因为这些通信避免了对用于经由在此处构件相对于彼此移动的旋转界面传输电信号的复杂旋转触点的需要。对控制系统的反馈是由各种传感器例如根据需要配置和定位以提供位置信息和其它状态相关信息的微型开关和光学传感器提供的。

操作系统可以被用于转位转台12的运动使得例如转台12上的每个模具16接收型坯31，或者每隔一个的模具16接收型坯31，或者每一个第三模具16，或者任何这种组合。这种配置允许在转台12上定位不同的模具16从而一种类型的容器110的生产(使用第一模具16)可以被切换为另一种类型的容器110(使用第二模具16)而不用关闭机器10并且改变模具16。这避免了高成本的停工期。

例如，如在图1中所示，可以在转台12上安装两种不同的模具类型，其中与具有第二类型的模具16d以交替的次序安装第一类型模具16c。生产可以使用模具16c开始并且然后当这个生产运行完成时，控制系统148切换转台12的转位从而使用模具16d(排除模具16c)生产不同类型的容器110。因此，机器10可以被设定一次以生产两种(或者更多种)不同类型的容器110，同时缩短了否则为了实现模具16的转换而要求的所需停工期。

从容器110的观点并且参考不同的图描述机器10的操作。挤出器24向产生连续的型坯31的流体头26提供熔融聚合物树脂。滑架38之一在转台12上旋转到第一工作站18，其中模具16处于打开形态并且滑架38在坡道40上处于升高位置，使得模具部分16a和16b包围型坯31。然后致动器72关闭模具部分16a和16b，齿条和小齿轮组件78进行操作以确保模具16正确闭合。致动器65在模具部分16a和16b上施加夹持作用力，同时致动器106和108移动锁定键102和104以使其与孔隙98和100对准从而将锁定模具16锁定在其关闭位置中。刀具34和捏夹36进行操作以从型坯31切断型坯部分并且密封型坯31使得它能够被部分地充气以防止其坍缩并且附着到自身。

在施加夹持作用力时，转台12将滑架38旋转到第二站20a，在此处一个或多个吹针30被降低以与型坯31接合从而形成校准颈部并且将压缩空气注射到型坯31的内部中并且迫使它与模具16的形状一致。在从第一工作站18过渡到第二站20a时，凸轮随动件销钉60离开凸轮轨道58并且滑架38在它的自身重量作用下沿着坡道40向下滑动。施加夹持作用力、降低滑架38和插入吹针30可以基本同时地发生。

转台12依次地将模具16移动到其余的中间工作站20b到20f中的每一个以允许容器110冷却。在中间工作站20f处，吹针30从容器110脱离并且模具16被移动到最后工作站22。凸轮随动件销钉60与凸轮齿条轨道58接合并操作致动器48和42以沿着坡道40向上升高滑架38。传输装置32已经将搬运架126定位在转台12上的最后工作站22处，在此处向下突出的囊状物140被接收于仍然处于关闭模具116中的容器110内。

囊状物140被充气，从而与容器110接合，并且致动器106和108枢转它们相应的锁定键102和104以使其脱离与孔隙98和100的对准。该动作允许当致动器72打开模具16以释放容器110时锁定轴94和96穿过孔隙98和100。在打开模具16时，搬运架126沿着路径116的竖直支路114a向上移动，同时搬运架致动器127相对于搬运架126移动容器110。一旦容器110绕过模具16，转台12便将打开的模具16移回到第一工作站18以重复该过程。搬运架126沿着路径116移动以通过使囊状物140放气而在适当的位置处排出容器110。

应该理解，如由控制系统148指令地，上述事件接连地对于每一个模具16依次地发生。还应该注意的是，在排除其它模具16的特定模具16中定位型坯31以允许在转台12上安装不同的模具16是可能的。当从一种类型的容器110的生产切换到另一种时，这种灵活性避免了高成本的停工期。

根据本发明改进的吹塑机10提供优于传统装置的若干优点。静止流体头26的使用降低了由于当它被挤出时型坯31的钟摆运动而引起容器缺陷和不规则性的可能性。齿条和小齿轮组件78确保了模具部分16a和16b沿着等距的行进路径并且以相同的关闭速率准确地且可重复地移动，所述特征对于容器一致性和质量而言是有利的。通过从最后工作站22以锐角28定位第一工作站18而提供的增加的容器冷却时间确保了容器110被足够固化，使得可以在从模具16移除时操纵它们而不用担心损坏。进而，当从模具16释放它们时使用在容器110的内侧上操作的柔软、可充气囊状物140物理地操纵容器110有助于特别地避免对于容器颈部区域的损坏，容器颈部区域应该保持紧公差以接收喷口和密封盖。另外，以交替的或者其它次序在滑架38上定位不同的模具16通过避免交换模具16的、高成本的设备转接而有助于缩短机器停工期，并且由此增加生产率。

虽然在上面参考特定的具体实施例和实例予以示意和描述，但是尽管如此本发明也非旨在被限制于所示细节。实际上，在权利要求等价形式的领域和范围内并且在不偏离本发明精神的前提下，可以对于细节作出各种修改。

Claims (30)

1.一种用于将管状型坯吹塑成容器的机器，所述管状型坯由通过挤出器供应的塑性树脂形成，所述机器包括：

水平定向的转台，所述转台能够围绕基本竖直的旋转轴线旋转；

安装在所述转台上的多个倾斜坡道，所述坡道从所述转台沿径向向外面向；

多个滑架，在所述坡道中的每一个上安装一个滑架，并且所述滑架能够沿着所述坡道在第一位置和位于所述第一位置上方的第二位置之间移动；

多个模具，在所述滑架的每一个上安装一个模具，所述模具包括多个模具部分，所述模具部分能够在用于接收所述型坯的打开形态和用于模制所述型坯的关闭形态之间移动；

接收树脂并形成管状型坯的流体头，所述流体头在所述转台上方被固定地定位于所述机器的第一工作站处；以及

所述转台能够旋转以依次地将所述模具中的每一个定位在所述流体头下方，所述模具中的每一个能够在所述滑架上沿着所述坡道向上地朝向所述流体头移动以接收所述型坯。

2.根据权利要求1所述的机器，还包括最后工作站，所述转台能够旋转以依次地在所述最后工作站处定位所述模具中的每一个，所述模具在所述最后工作站处处于打开形态以便从所述模具移除所述容器，相对于所述转台的旋转轴线测量，所述第一工作站定位成与所述最后工作站成锐角。

3.根据权利要求2所述的机器，其中所述锐角是大约45°。

4.根据权利要求1所述的机器，还包括安装在所述转台上的多个吹针，邻近于所述模具中的每一个定位至少一个吹针，当处于所述关闭形态中时，所述吹针能够与所述模具接合以将压缩气体注入所述模具中从而实现所述型坯的吹塑。

5.根据权利要求1所述的机器，还包括：

第一致动器，所述第一致动器安装在所述转台上并与所述滑架中的一个接合以沿着所述坡道移动所述一个滑架；

第二致动器，所述第二致动器安装在所述转台上并与凸轮随动件接合，所述第一致动器和第二致动器在闭合循环中连接从而所述第二致动器的致动引起所述第一致动器的致动；和

邻近于所述转台定位的凸轮轨道，在所述转台旋转时，所述凸轮随动件能够与所述凸轮轨道接合以致动所述第二致动器，所述第二致动器的致动驱使所述第一致动器，以将所述一个滑架从所述第一位置移动到所述第二位置从而从所述流体头接收所述型坯。

6.根据权利要求5所述的机器，其中：

所述第一致动器包括安装在所述转台上的第一气缸和能够在所述第一气缸内移动且与所述一个滑架接合的第一活塞；并且

所述第二致动器包括安装在所述转台上的第二气缸和能够在所述第二气缸内移动且与所述凸轮随动件接合的第二活塞，所述第一气缸和所述第二气缸连接为使得所述第二活塞从所述第二气缸向内的运动引起所述第一活塞从所述第一气缸向外的运动，以在所述坡道上将所述一个滑架移动到所述第二位置。

7.根据权利要求6所述的机器，其中所述凸轮随动件包括：

第一臂，所述第一臂安装在所述转台上并具有从所述转台向外突出的端部；

以可枢转方式附接到所述第一臂的端部的第二臂，所述第二活塞以可枢转方式附接到所述第二臂；和

安装在所述第二臂上并从所述第二臂突出的销钉，所述销钉与所述凸轮轨道接合并实现所述第二臂的枢转运动，由此在所述转台旋转时根据所述凸轮轨道的形状相对于所述第二气缸移动所述第二活塞以致动所述致动器。

8.根据权利要求1所述的机器，还包括：

安装在每一个滑架的相对侧上的第一导杆和第二导杆，在每一个滑架上，所述第一和第二导杆中的一个比另一个在所述转台上方更高地定位；

安装在每一个滑架上的导杆上的第一压板和第二压板，所述压板能够沿着所述导杆朝向彼此移动和离开彼此移动，在每一个压板上安装所述多个模具部分中的一个，所述压板的运动使所述模具部分在所述打开形态和关闭形态之间移动。

9.根据权利要求8所述的机器，其中所述导杆被如此布置，使得在每一个滑架上在所述转台上方较高地定位的每一个导杆邻近于在相邻滑架上在较低位置中的一个所述导杆定位。

10.根据权利要求1所述的机器，还包括：

在每一个滑架的相对侧上安装的第一导杆和第二导杆；

安装在所述导杆上的第一压板和第二压板，所述压板能够沿着所述导杆朝向和离开彼此地移动，在每一个压板上安装所述模具部分中的一个，所述压板的运动使所述模具部分在所述打开和关闭形态之间移动；

安装在所述导杆上并与所述第一压板接合的第一致动器，所述第一致动器朝向和离开所述第二压板移动所述第一压板，以打开和关闭所述模具部分；

安装在一个压板上且位于所述一个压板和安装在所述一个压板上的所述模具部分之间的第二致动器，当在关闭形态中时，所述第二致动器在所述一个压板和安装在所述一个压板上的所述模具部分之间施加作用力以保持所述模具部分相互接合。

11.根据权利要求10所述的机器，其中所述第二致动器安装在所述第二压板上。

12.根据权利要求10所述的机器，还包括：

邻近于所述第一压板定位并附接到所述导杆的十字头，所述十字头限定通过所述十字头的孔隙；

安装在所述第一压板上并具有与所述孔隙接合的端部的锁定轴；

安装在所述十字头上并相对于所述导杆朝向和离开所述第二压板移动所述第一压板的第一致动器，在所述第一压板运动时，所述锁定轴穿过所述孔隙；和

以可枢转方式安装在所述十字头上的锁定键，所述锁定键能够在离开所述孔隙的第一位置和与所述孔隙相对准的第二位置之间枢转，当所述第二致动器施加作用力时，所述锁定键能够与所述锁定轴的端部接合以防止所述锁定轴通过所述孔隙的运动。

13.根据权利要求12所述的机器，还包括安装在所述十字头上的锁定致动器，所述锁定致动器与所述锁定键接合并使所述锁定键在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

14.根据权利要求1所述的机器，其中所述多个模具包括用于模制不同类型容器的不同类型的模具。

15.根据权利要求1所述的机器，其中所述多个模具包括用于模制第一容器的一组第一模具和用于模制第二容器的一组第二模具。

16.根据权利要求15所述的机器，其中所述第一模具中的每一个以交替次序定位在滑架中的一个上，与载有第二模具中的一个的滑架相邻。

17.根据权利要求1所述的机器，还包括：

安装在每一个滑架的相对侧上的第一导杆和第二导杆；

安装在每一个滑架上的所述导杆上的第一压板和第二压板，所述压板能够沿着所述导杆朝向和离开彼此地移动，在每一个压板上安装所述模具部分中的一个，所述压板的运动使所述模具部分在所述打开和关闭形态之间移动；

附接到所述第一压板并朝向所述第二压板延伸的第一齿条，所述第一齿条具有多个齿；

附接到所述第二压板并朝向所述第一压板延伸的第二齿条，所述第二齿条具有多个齿；

以可旋转方式安装在每一个滑架上并位于所述第一齿条和第二齿条之间的小齿轮，所述小齿轮具有与所述第一齿条和所述第二齿条上的齿啮合的多个齿；

安装在所述导杆上并与所述第一压板接合的致动器，所述致动器相对于所述导杆朝向和离开所述第二压板移动所述第一压板并由此移动所述第一齿条，所述小齿轮响应于所述第一齿条的运动而旋转，并且朝向和离开所述第一压板移动所述第二齿条并由此移动所述第二压板，从而分别地将所述模具部分移动到关闭和打开形态。

18.根据权利要求1所述的机器，还包括位于所述机器的最后工作站处的容器传输装置，所述转台能够旋转以将所述模具中的每一个依次地定位在所述最后工作站处，所述传输装置包括：

限定路径的循环传送器，所述路径在所述最后工作站处具有位于所述转台上方的竖直支路；

安装在所述传送器上并能够沿着所述路径移动的至少一个搬运架，所述搬运架能够定位于所述转台上方；

安装在所述搬运架上并从所述搬运架向下延伸的至少一个可充气囊状物；和

以可操作方式与所述囊状物相关联的囊状物充气机构，

其中所述囊状物被插入定位在所述最后工作站处的一个模具中的所述容器的一个内，对所述囊状物充气以抓取所述容器，所述一个模具在所述最后工作站处移动到打开形态中以释放所述容器，在所述转台上方所述搬运架沿着所述竖直支路的运动将所述容器从所述一个模具移除。

19.根据权利要求18所述的机器，还包括安装在所述搬运架上的致动器，所述致动器相对于所述搬运架移动所述囊状物，以便在位于所述最后工作站处时将所述囊状物定位在所述容器内和从所述模具移除所述容器。

20.根据权利要求18所述的机器，其中所述路径具有包括另一竖直支路以及第一和第二水平支路的矩形形式，所述搬运架能够离开所述转台沿着所述第一水平支路移动和沿着所述第二水平支路朝向所述转台移动。

21.根据权利要求20所述的机器，其中：

所述路径通过一对水平路轨端对端地与一对竖直路轨相接而限定；并且

所述搬运架包括具有四个惰轮的矩形底盘，在所述底盘的每一个角部处具有一个惰轮，所述惰轮在所述路轨的一侧上行进，所述搬运架还包括以可枢转方式安装在所述底盘上的摆臂，在摆臂端部上安装有相对轮，所述相对轮在所述路轨的与所述惰轮相对的一侧上运行以在所述路轨上保持所述搬运架。

22.一种用于移动安装在转台上的构件的机构，所述机构包括：

安装在所述转台上并与所述构件接合的第一致动器；

安装在所述转台上并与凸轮随动件接合的第二致动器，所述第一致动器和所述第二致动器在闭合循环中连接从而所述第二致动器的致动引起所述第一致动器的致动；和

邻近于所述转台定位的凸轮轨道，在所述转台旋转时，所述凸轮随动件能够与所述凸轮轨道接合以致动所述第二致动器，所述第二致动器的致动驱动所述第一致动器以相对于所述转台移动所述构件。

23.根据权利要求22所述的机构，其中：

所述第一致动器包括安装在所述转台上的第一气缸和能够在所述第一气缸内移动并与所述构件接合的第一活塞；并且

所述第二致动器包括安装在所述转台上的第二气缸和能够在所述第二气缸内移动并与所述凸轮随动件接合的第二活塞，所述第一和第二气缸如此连接，使得所述第二活塞从所述第二气缸向内的运动引起所述第一活塞从所述第一气缸向外的运动，以相对于所述转台移动所述构件。

24.一种用于打开和关闭一对模具部分的机构，所述机构包括：

引导支撑件；

安装在所述引导支撑件上的第一压板和第二压板，所述压板能够沿着所述引导支撑件朝向和离开彼此地移动，在每一个压板上安装所述模具部分中的一个，所述压板的运动使所述模具部分在打开和关闭形态之间移动；

安装在所述引导支撑件上并与所述第一压板接合的第一致动器，所述第一致动器朝向和离开所述第二压板地移动所述第一压板以打开和关闭所述模具部分；

安装在一个压板上且位于所述一个压板与安装在所述一个压板上的所述模具部分之间的第二致动器，当在关闭形态中时，所述第二致动器在所述一个压板和安装在所述一个压板上的所述模具部分之间施加作用力以保持所述模具部分相互接合。

25.根据权利要求24所述的机构，还包括：

形成所述引导支撑件的一对导杆；

邻近于所述第一压板定位并附接到所述导杆的十字头，所述十字头限定通过所述十字头的孔隙；

安装在所述第一压板上并具有与所述孔隙接合的端部的锁定轴；

安装在所述十字头上并与所述第一压板接合的第一致动器，在所述第一压板运动时，所述锁定轴穿过所述孔隙；和

以可枢转方式安装在所述十字头上的锁定键，所述锁定键能够在离开所述孔隙的第一位置和与所述孔隙相对准的第二位置之间枢转，当所述第二致动器施加作用力时，所述锁定键能够与所述锁定轴的端部接合以防止所述锁定轴通过所述孔隙的运动。

26.一种用于移动物品的传输机构，所述传输机构包括：

循环传送器，循环传送器限定矩形路径，一对水平路轨端对端地与一对竖直路轨相接而形成所述矩形路径；

安装在所述传送器上的至少一个搬运架，所述搬运架包括具有四个惰轮的矩形底盘，在所述底盘的每一个角部处具有一个惰轮，所述惰轮在所述路轨的一侧上行进，所述搬运架进一步包括以可枢转方式安装在所述底盘上的摆臂，在摆臂端部上安装有相对轮，所述相对轮在所述路轨的与所述惰轮相对的一侧上运行，以将所述搬运架保持在所述路轨上；和

安装在所述搬运架上以抓取所述物品的抓取装置，

其中所述循环传送器沿着所述矩形路径在所述路轨上移动所述搬运架，以沿着所述矩形路径移动被所述抓取装置抓取的物品。

27.一种将熔融树脂的管状型坯吹塑成容器的方法，所述方法包括：

挤出所述熔融树脂以形成所述型坯；

打开模具；

围绕所述型坯关闭所述模具；

在关闭位置中锁定所述模具；

在所述关闭位置中在所述模具上施加夹持作用力；和

将压缩气体吹送到所述型坯中以使所述型坯与所述模具形状一致，由此产生所述容器。

28.根据权利要求27所述的方法，还包括：

朝向流体头向上移动所述模具以接收所述型坯；

同时地，在施加夹持作用力时离开所述流体头向下移动所述模具，并将吹针插入所述模具中以将所述压缩气体吹送到所述型坯中。

29.根据权利要求27所述的方法，其中从静止流体头挤出所述型坯。

30.一种将熔融树脂的管状型坯吹塑成容器的方法，所述方法包括：

提供安装在吹塑机上的多个不同模具；

挤出所述熔融树脂以形成所述型坯；

接连地仅仅在所述多个模具中的选定模具中接收所述型坯；和

将压缩气体吹送到在每一个选定模具中的型坯中以使所述型坯与所述选定模具形状一致，由此产生所述容器。

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