CN102369094A - 用于对从塑性材料的型坯中获得的容器进行模制的模具及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于对从塑性材料的型坯(3)中获得的容器(2)进行模制的模具(1),该模具(1)包括:两个半模(4);运动装置(5),该运动装置用于使所述半模(4)在闭合位置和打开位置之间运动,在闭合位置,所述半模(4)限定用于容纳型坯(3)或者所模制的容器(2)的空腔(6),而在打开位置,所述半模(4)彼此移开,以使所模制的容器(2)能从空腔(6)中抽出或者使另一个型坯(3)能插到所述空腔(6)中;两个卡爪(7),这两个卡爪可在与位于所述空腔(6)中的型坯(3)或容器(2)配合的构造和脱离的构造之间移动,所述半模(4)限定模具(1)的内部(9),该内部(9)相对于卡爪(7)的外部轮廓(10)互补地成形,从而所述卡爪(7)至少部分地由所述半模(4)所封闭。
Description
技术领域和背景技术
本发明涉及用于对从塑性材料的型坯中获得的容器进行模制的模具及其方法。具体地说,所述模具应用于装瓶领域,例如应用在直线或旋转的圆盘传输吹塑机器中。
众所周知,吹塑工艺以将型坯插到开口模具内部而开始,并以从所述模具中抽出所模制容器而完成。由于须适当地支承型坯和容器,因而这些传输尤其严格。
通常,借助两个传输星轮(一个传输星轮用于传输型坯,而另一个传输星轮用于传输容器)来执行这些传输,且这两个传输星轮设有若干工位,每个工位装备有用于夹紧型坯或容器的专用抓持器。例如,在型坯从星轮传输至模具(或者容器从模具传输至星轮)的过程中,在抓持器和模具的轨迹之间的切点上,抓持器轴线的相关速度和路径应与模具对称轴线(意味的是型坯或模具内部容器的轴线)的速度和路径相重合。理论上,此种重合发生于单个点并且持续极小的时间间隔。
然而,在现有技术中,传输可设想抓持器根据星轮的径向方向而移动。替代地,抓持器相对于连接两个上述轴线的线绕外点旋转。另一种已知替代包含抓持器的直线和旋转运动的组合。由于这些传输由具有实时特征的机械设备(电动机、凸轮、杆等等)所驱动,抓持器轴线与模具对称轴线重合的时间间隔是有限的(大于极小的时间间隔)。所述间隔越长,则抓持器的行程越大,由此整个机器的成本和复杂程度越高。此外,较大的抓持器行程使星轮产生较大的节线直径,由此在星轮之间产生较高的距离。
尤其是星轮之间的所述距离与吹塑机器的死角有关。实际上,死角的增大会使吹塑工艺的产出减小。
此外,现有技术方案的另一缺点与如下事实有关:须仅仅在模具已围绕型坯关闭之后由抓持器脱开型坯,以保持该型坯。另一方面,当模具仍闭合时,容器须由抓持器所夹紧。
当处理现有技术方案时,须指出后文所述的另一缺点。在型坯具有向上定向嘴部的情形中,由于包含在嘴部附近的特定扩口部,型坯保持在由模具所限定的空腔中。在型坯具有向下定向嘴部的情形中,由于扩口部用于应用吹塑喷嘴,因而该扩口部无法用于支承型坯。在该情形中,须使用其它的特定支承部件。
在本文中,基于本发明的技术任务在于提供一种用于对从塑性材料的型坯中所获得的容器进行模制的模具及其方法,该模具和方法克服上述已知技术的缺点。
发明内容
具体地说,本发明的目标是提供用于对从塑性材料的型坯中获得的容器进行模制的模具,该模具在结构上是紧凑的并且允许减小型坯和容器进入/离开所述模具的传输操作的复杂性。
本发明的另一个目标是得到用于对从塑性材料的型坯中获得的容器进行模制的方法,该方法允许减小传输抓持器的轴线与模具对称轴线重合的时间间隔。
本发明的另一个目标是提供用于对从塑性材料的型坯中获得的容器进行模制的模具,该模具既能有效地应用于具有向上定向嘴部的型坯(和容器)又能有效地应用于具有向下定向嘴部的型坯。
附图说明
从下文对附图中说明的用于对从塑性材料的型坯中获得容器的模具及其方法的一较佳但非排它性的实施例的近似且非局限性地描述中,本发明的其它特征和优点将变得更加清楚,附图中:
图1和2示出根据本发明的用于对从塑性材料的型坯中获得的容器进行模制的模具的立体图,其中半模处于两个不同工作位置;
图3和4示出图1所示模具的剖视图(为了清楚起见,一些部件已去除);
图5和图6示出图1所示模具的一部分的俯视图(为了清楚起见,一些部件已去除),分别与卡爪的两个不同构造相对应;
图7a-7f示出图1所示模具的俯视图,分别与工作过程中不同步骤相对应。
具体实施方式
参见附图,1代表用于对从塑性材料的型坯3中获得的容器2进行模制的模具。例如,模具1可位于直线或旋转的圆盘传输吹塑机器上。
模具1包括两个半模4和运动装置5,该运动装置用于使所述半模4在闭合位置(图1所示)和打开位置(图2所示)之间移动。具体地说,在闭合位置,所述半模4限定空腔6(图3所示),该空腔6用于容纳型坯3或所模制容器2。在打开位置,所述半模4彼此移开,以使所模制容器2能从空腔6抽出或者使另一个型坯3能插在所述空腔6中。较佳的是,模具1包括两个支承件24,每个支承件用于一体地承载其中一个所述半模4。在本文所描述并说明的实施例中,两个支承件24都可绕共同轴线25旋转,使得模具1具有“书”的类型。
在一替代实施例中(未示出),模具1具有“鳄式”类型,一个支承件24固定,而另一个支承件可通过绕所述共同轴线25旋转而运动。在一附加实施例中(未示出),模具1具有“直线”类型,即半模4通过平移运动而朝彼此移动和彼此移开。
较佳的是,模具1设有底板13,该底板与半模4协配,用以使容器2的底部成形。
模具1包括两个卡爪7,这两个卡爪可在与位于空腔6中的型坯3或容器2配合的构造和脱开的构造之间移动。较佳的是,模具1包括由所述两个卡爪7并且由两个致动臂15所形成的钳子14。卡爪7和致动臂15绕支点8枢转。具体地说,致动臂15相对于所述支点8与所述卡爪7相对地设置。具体地说,绕所述支点8枢转的卡爪7可绕该支点在与位于空腔6中的型坯3或容器2配合的所述构造和脱开的所述构造之间旋转。较佳的是,卡爪7设有快速作用系统,以能够快速地从模具1分开。
半模4限定模具1的内部9,该内部9相对于卡爪7的外部轮廓10互补地成形,从而所述卡爪7至少部分地由所述半模4所封闭。如图2所示,模具1的内部9位于所述模具1的端部段1a处,所述端部段1a定形成接纳型坯3或容器2的颈部11。
较佳的是,在配合构造,所述卡爪7闭合,以形成与其颈部11相对应、围绕型坯3或容器2的环12(参见图5)。具体地说,卡爪7的外部轮廓10由所述环12的外表面和基部所限定。在本文中,环是由二维图形所获得的实体,该二维图形的质心描述闭合线,即二维图形是圆形、椭圆形或多边形。
或者,在配合构造,所述卡爪7闭合,以形成与其颈部11相对应的、围绕型坯3或容器2的环面。
钳子14装备有第一弹性部件16,该第一弹性部件可从装载工况移动至释放工况,在装载工况,卡爪7处于配合构造(图5所示),而在释放工况,卡爪7处于脱开构造(图6所示)。具体地说,在本文中,表述“释放工况”指代弹性部件16完全释放或部分释放(即,已减小载荷)的工况。该第一弹性部件16固定在所述致动臂15之间,并且在装载工况中,由锁定组件17防止该第一弹性部件通过其牵引力来使致动臂15转动。具体地说,所述弹性部件16包括弹簧,该弹簧固定在所述致动臂15的自由端部15a、15b之间。所述自由端部15a、15b是致动臂15并不绕支点8枢转的端部。
模具1包括两个连杆20,这两个连杆20用以使卡爪能从脱开构造对称地移动至配合构造,反之亦然。这些连杆20具有第一端和第二端,第一端绕销21一起枢转,而第二端分别绕致动臂15的自由端15a、15b枢转。较佳的是,销21可沿例如包含直线沟槽的特定导向件运动。
锁定组件17包括第二弹性部件18和棘爪19。第二弹性部件18(即,弹簧)可操作地作用在棘爪19上,从而在第一弹性部件16处于装载工况时,棘爪19与所述销21啮合,并且使所述销21保持以最大距离离开支点8(如图5所示)。较佳的是,棘爪19与销21的上部啮合。
半模4的运动装置5包括至少一个旋转轴22,该旋转轴22承载凸轮23,而该凸轮响应于半模4从闭合位置到打开位置的运动推动所述棘爪19,以与销21脱开。因此,使第一弹性部件16能从装载工况转为释放工况(如图6所示)。
在本文所描述和说明的实施例中,半模4的运动装置5包括具有中空圆柱体形状的第一旋转轴22a和具有圆柱体形状的第二旋转轴22b。具体地说,第一旋转轴22a承载所述凸轮23并且围绕第二旋转轴22b。第一旋转轴22a和第二旋转轴22b具有共轴的构造。
下文对根据本发明从塑性材料的型坯中模制容器的方法进行描述。
如图7a所示,型坯3插在处于打开位置的半模4之间。应指出的是,在本文中,所述半模4的“打开位置”并不必然与半模4的完全打开位置相对应,而仅仅与允许所述型坯3插入的位置相对应。在插入过程中,型坯3由第一外部抓持件30所支承(即,安装在用于传输型坯的星轮上)。半模4互相接近,直到它们到达闭合位置(如图7c所示)为止。在本文所描述且说明的实施例中,在这些半模的互相接近过程中,所述半模4将卡爪7推动得更近,使得模具1的所述内部9与卡爪7的外部轮廓10配合(参见图7b)。或者,使卡爪7互相接近的步骤在使半模4互相接近的步骤之前开始。在该情形中,由特定机构(未示出)将卡爪7推动得更近。然而,卡爪7互相接近,直到它们与型坯3的颈部相对应而与型坯3配合为止。接下来,由第一外部抓持器30将型坯3脱开。
在“书型”模具1的情形中,通过使第一旋转轴22a和第二旋转轴22b旋转而使支承件24围绕共同轴线25旋转,使得半模4更接近。在本文所描述和说明的实施例中,卡爪7通过围绕支点8旋转而互相接近。
在卡爪7的旋转过程中,致动臂15彼此旋离,使得弹性部件16被装载于装载工况并且由锁定组件17维持于装载工况。具体地说,该弹性部件16在致动臂15的自由端部15a、15b之间保持具有拉力。实际上,连杆20逐渐地运动离开所述支点8,直到销21到达离开支点8最大距离并且与棘爪9配合为止。具体地说,销21沿特定导向件运动。处于拉力下工作的第二弹性部件18防止棘爪19与销21脱开。
底板13朝所述半模4运动,从而与这些半模配合。当半模4处于闭合位置时,型坯3容纳在空腔6内部。
然后(例如,通过吹塑和拉伸)对型坯3进行处理,以获得容器2。
在处理步骤之后,半模4彼此运动开。具体地说,支承件24围绕共同轴线25旋转(由于旋转轴22a、22b作用),使半模4彼此远离。与此同时,底板13远离所述半模4运动,从而从这些半模脱开。在该步骤中,第二外部抓持器40(即,安装在用于传输容器的星轮上)与容器2配合,以支承该容器2(参见图7d-7e)。一旦第二外部支承件40与容器2配合,与第一旋转轴22a成一体的凸轮23就接近锁定组件17,并将棘爪19从所述销21推出。或者,借助外部凸轮(即,由第二外部抓持器40所承载)将棘爪19从销21推出。在任何情形中,第一弹性部件16被释放,则卡爪7立即彼此移开,直到与容器2脱开为止(参见图7f)。同时,半模4完全彼此移开并再次到达打开位置。最后,容器2借助所述第二外部抓持器40从开口半模4抽出。
从上文描述中,根据本发明的用于对从塑性材料型坯获得的容器进行模制的模具及其方法的特征以及它们的优点是清楚的。
具体地说,由于卡爪由半模封闭的事实,因而所提出的模具非常紧凑。
此外,模具的内部和卡爪的外部轮廓的互补性允许获得结构上简单的解决方案。
此外,由于卡爪借助半模的推动作用而靠近,因而确保使卡爪的闭合与半模的闭合同步。此外,由于第一弹性部件和锁定组件的使用,因而卡爪的打开几乎是瞬时的。此外,由于卡爪相对于模具的打开而延迟打开,因而所提出的方法允许在容器的抽出过程中、减小外部抓持器的轴线与模具对称轴线重合的时间间隔。
此外,该模具既可用于具有向上定向嘴部的型坯(和容器),又可用于具有向下定向嘴部的型坯(和容器)。
最后,卡爪能够对抗由外部抓持器所施加的机械力。
Claims (16)
1.一种用于对从塑性材料的型坯(3)中获得的容器(2)进行模制的模具(1),所述模具(1)包括:
两个半模(4);
运动装置(5),所述运动装置用于使所述半模(4)在闭合位置和打开位置之间运动,在所述闭合位置,所述半模(4)限定用于容纳所述型坯(3)或者所模制的容器(2)的空腔(6),而在所述打开位置,所述半模(4)彼此移开,以使所述所模制的容器(2)能从所述空腔(6)中抽出或者使另一个型坯(3)能插到所述空腔(6)中;
两个卡爪(7),所述两个卡爪可在与位于所述空腔(6)中的所述型坯(3)或所述容器(2)配合的构造和脱开的构造之间移动,
其特征在于,所述半模(4)限定所述模具(1)的内部(9),所述内部(9)相对于所述卡爪(7)的外部轮廓(10)互补地成形,从而所述卡爪(7)至少部分地由所述半模(4)所封闭。
2.如权利要求1所述的模具(1),其特征在于,所述模具(1)的所述内部(9)位于所述模具(1)的端部段(1a)处,所述端部段(1a)定形成接纳所述型坯(3)或所述容器(2)的颈部(11)。
3.如权利要求1或2所述的模具(1),其特征在于,所述卡爪(7)在处于所述配合构造时闭合,以形成与所述型坯(3)或所述容器(2)的颈部(11)相对应的围绕所述型坯(3)或所述容器(2)的环(12),且所述外部轮廓(10)由所述环(12)的外表面和基部所限定。
4.如权利要求1至3所述的模具(1),其特征在于,所述模具(1)还包括由所述卡爪(7)和两个致动臂(15)所形成的钳子(14),所述卡爪(7)绕支点(8)枢转,而所述两个致动臂(15)绕所述支点(8)枢转并且相对于所述支点(8)与所述卡爪(7)相对地设置,所述钳子(14)装备有第一弹性部件(16),所述第一弹性部件(16)可从装载工况运动至释放工况,在所述装载工况,所述卡爪(7)处于所述配合构造,而在所述释放工况,所述卡爪(7)处于所述脱开构造。
5.如权利要求4所述的模具(1),其特征在于,所述模具还包括两个连杆(20),所述两个连杆(20)具有第一端和第二端,所述第一端绕销(21)一起枢转,而所述第二端分别绕所述致动臂(15)的自由端(15a、15b)枢转,且所述销(21)可沿特定的导向件运动。
6.如权利要求5所述的模具(1),其特征在于,所述第一弹性部件(16)固定在所述致动臂(15)之间,并且在所述装载工况中,由锁定组件(17)防止所述第一弹性部件通过其牵引力来使所述致动臂(15)转动。
7.如权利要求6所述的模具(1),其特征在于,所述锁定组件(17)包括第二弹性部件(18)和棘爪(19),所述第二弹性部件(18)可操作地作用在所述棘爪(19)上,从而在所述第一弹性部件(16)处于所述装载工况的条件下,所述棘爪(19)与所述销(21)啮合并且使所述销(21)保持以最大距离离开所述支点(8)。
8.如权利要求7所述的模具(1),其特征在于,所述半模(4)的所述运动装置(5)包括至少一个旋转轴(22),所述旋转轴(22)承载凸轮(23),所述凸轮响应于所述半模(4)从所述闭合位置到所述打开位置的运动而推动所述棘爪(19),以与所述销(21)脱开,由此使所述第一弹性部件(16)能从所述装载工况转为所述释放工况。
9.如前述权利要求中任一项所述的模具(1),其特征在于,所述卡爪(7)设有快速作用系统,以能够快速地从所述模具(1)分开。
10.一种用于对从塑性材料的型坯(3)中获得的容器(2)进行模制的方法,所述方法包括以下步骤:
将所述型坯(3)插到处于打开位置的两个半模(4)之间;
使所述半模(4)相互接近,直到它们到达闭合位置为止,以限定用于容纳所述型坯(3)的空腔(6);
使两个卡爪(7)互相接近,直到它们与所述型坯(3)的颈部(11)相对应地与所述型坯(3)配合为止;
对所述型坯(3)进行处理以获得所述容器(2);
使所述半模(4)彼此移开,直到它们到达所述打开位置为止;
使所述卡爪(7)彼此移开,直到它们与所述容器(2)脱离为止;
从所述打开半模(4)中抽出所述容器(2);
其特征在于,当所述半模(4)到达所述闭合位置时,所述模具(1)的内部(9)与所述卡爪(7)的外部轮廓(10)配合,且所述内部(9)相对于所述外部轮廓(10)互补地成形。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,在使所述半模(4)互相接近的步骤中,至少部分地封闭所述卡爪(7)的所述半模(4)将卡爪(7)推动得更近,使得所述模具(1)的所述内部(9)与所述卡爪(7)的所述外部轮廓(10)配合。
12.如权利要求10或11所述的方法,其特征在于,使所述半模(4)彼此移开的步骤在使所述卡爪(7)彼此移开的步骤之前开始。
13.如权利要求10到12所述的方法,其特征在于,通过使所述卡爪(7)绕枢转支点(8)旋转来执行使所述卡爪(7)互相接近的步骤,且所述卡爪(7)是钳子(14)的部件,所述钳子(14)包括两个致动臂(15),所述两个致动臂(15)也绕所述支点(8)枢转但与所述卡爪(7)相对。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,在使所述卡爪(7)绕所述支点(8)旋转的过程中,所述致动臂(15)彼此旋离,使得固定在所述致动臂(15)之间的弹性部件(16)装载并保持在装载工况中。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,将所述弹性部件(16)闭锁在所述装载工况中的步骤包括使两个连杆(20)逐渐地远离所述支点(8)运动,直到所述连杆(20)的第一端枢转所绕的销(21)到达离所述支点(8)最大距离并且与棘爪(19)配合为止,且所述连杆(20)具有分别绕所述致动臂(15)的自由端(15a、15b)枢转的第二端。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,使所述半模(4)互相接近的步骤包括使至少一个旋转轴(22)旋转,所述旋转轴承载凸轮(23),使得所述凸轮将所述棘爪(19)从所述销(21)中推出,并使所述第一弹性部件(16)释放。
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