CN103402722A

CN103402722A - 加工成型预制件颈部的颈环和包括该颈环的模具堆叠

Info

Publication number: CN103402722A
Application number: CN2011800628585A
Authority: CN
Inventors: 彼得·扬科夫; 斯科特·迈克尔·斯特德曼; 多梅尼克·法瓦塔
Original assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Current assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-11-20
Also published as: EP2663438A4; US8398392B2; EP2663438A1; US20120183639A1; CA2822119A1; WO2012094732A1; CA2822119C

Abstract

本发明提供用于确定预制件至少部分颈部的颈环(300)。该颈环包括一主体（302），该主体包括安装法兰（303）和成型面（304），成型面（304）包括排气结构（306），排气结构（306）包括(i)排气槽组(308)，当成型材料注入成型腔时，这些排气槽用于收集及排出该成型腔中的过量空气，以及(ii)集气槽(310)，其与排气槽组(308)流通，且向从排气槽组(308)排出的空气提供排出途径。

Description

加工成型预制件颈部的颈环和包括该颈环的模具堆叠

技术领域

本发明涉及但不限于模塑系统，具体涉及但不限于加工成型预制件颈部的颈环和包括该颈环的模具堆叠。

背景技术

模塑是一道加工工序，通过模塑系统的该工序可将造型材料加工成型为模制品。可通过模塑过程加工成型不同的模制品，例如注塑成型工艺。加工模制品的例子之一：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料是一种预制件，可被吹制成饮料容器，例如，瓶子或类似物体。

作为示例，PET材料的注入成型涉及将造型材料（例如：PET颗粒等）加热至均匀的熔融状态，并在压力下被注入，上述的融化PET材料注入至少一部分被分别安装在模具凹模上的阴模凹槽片和凸模上的阳模凸模片确定的成型腔。凹模和凸模被锁模力推动并结合在一起，锁模力足以使凹模片和凸模片一起经受注入PET材料的压力。成型腔的形状基本上对应于待铸模的模制品冷却后的最终形状。然后，上述注入的PET材料冷却至足以使上述加工成型的模制品从模子中脱模的温度。冷却后，该模制品在铸模腔内收缩，当凹模和凸模被分开后，该模制品通常与凸模片相连。相应地，将凸模从凹模中推出，该模制品可被脱模，即从凸模片中起出。脱模结构的熟知作用是帮助模制品从凸模部分起出。脱模结构的例子包括脱料板、起模杆等。

加工可被吹制成饮料容器的预制件时，需考虑解决被称为“颈部”部分的加工成型。一个典型的例子是，颈部包括(i)用于拧开和旋紧封盖组件（例如瓶盖）的螺纹（或其他合适的结构），和(ii)与之配合的防盗组件，例如，与封盖组件一起表明最终产品（即已装满饮料并运输到商店的饮料容器）是否已被任何方式调换。颈部可能还包含用于多种用途的其他附加元素，例如，与成型系统的一部分相结合（例如支撑架等）。众所周知，颈部不能通过使用凹模和凸模轻易地加工成型。传统方法采用可拆模具插件（有时被专业人士称为“颈环”）以形成颈部。

图1是注塑模具50某部分的截面图，图示说明了典型的安装在成型系统（未示出）中的模具嵌件堆叠组件60的一部分，下面对图1的描述将被大大简化,因为专业人士将更倾向于采用其他部件的注塑模具50的常见配置,以下描述并不会对此作出讨论。

模具嵌件堆叠组件60包括一对颈环插件52连同一成型腔插件54、一门型插件（未显示）和一凸模插件61构成一成型腔（未分开标注），造型材料从此处注入以形成模制品，比如预制件63。为了便于加工预制件63的颈部并随后取出预制件63，颈环插入对52包括一对互补的颈环插件，安装在滑动杆对68的相邻滑动杆上。滑动杆对68滑动地安装在脱料板66的表面顶部。众所周知，如在授予Mai等人的美国专利6,799,962（授予日期2004年10月5日)中描述的,脱料板66可相对凹模组件74和凸模组件（未示出）移动，当该模子被安置到一安装有滑动杆对68和补偿颈环插入对52的开放配置处，可通过一偏心轮或其他方法（未显示）被横向驱动，从成型腔中脱出模制品。

典型的颈环插入对的主体包括一对突出部分70，该部分从一法兰部分72的上表面和下表面（即一顶部突出部分和一底部突出部分）伸展。通常,在使用时,法兰部分72的下表面紧邻滑动杆对68的上表面。虽然图1中未作描述，专业人士更倾向于将颈环插入对52与合适的紧固件配合，分别连接到滑动杆对68的每个滑动部分上。在实际模塑周期的某些步骤中，该上突出部分与一阴插槽咬合，置于凹模组件74上。

图2描述了颈环插入对52的颈环200的一种以前的实施技术。更具体地说，图2为颈环200的前向平面视图。颈环200包括用于成型的成型表面202，使用时，预制件瓶颈的不同部分与另一颈环200的一啮合面204相邻。颈环200进一步包括排气结构206。排气结构206包括(i)排气槽208，当成型材料注入成型腔时，该排气槽用于收集及排出该成型腔中的过量空气，以及(ii)集气槽210，其与排气槽208流通，且为从集气槽210排出的空气提供排出途径。

授予Alessandro等人的美国专利2008/0026239，发布于2008年1月31日，公开了一预制件，该预制件包括用于维持其最终形态不发生改变的上颈部，和连接到该颈部的中空体。该方法设想，在一矩阵空腔内插入一聚合材料的计量体，根据基准值计量其质量，随后在矩阵空腔中加入一冲压机，直到其关闭该模具的闭合室，该冲压机赋予该预制件的内表面形状，并且该矩阵的内表面赋予该预制件的外表面形状。根据本发明，在预制件成型过程中，计量体相对于基准值的质量误差被分布于该中空体中，该中空体随后经历热变形，直到形成最后的形状。在模具中，该矩阵至少包括一个可变形壁（31），其内表面至少确定该矩阵部件内表面的一部分，这部分用于形成该预制件的中空体，所述可变形壁（31）至少一部分相对较薄，使其可以在最终的预制件成型过程中，在聚合材料的压力下发生弹性形变，从而改变中空体厚度。

此外，授予Martin的美国专利7,128,865,发布于2006年10月31日，其中公开了一种注压成型方法，以及将成型的塑料预制件从模具中脱模的装置。第一个起出结构和/或步骤是使一具有密封区域的内表面与一凸模上的补偿表面对齐，并使一具有密封区域的上表面与第二个起出结构的补偿表面对齐，前述第一个起出结构的所述上表面用于将成型的塑料预制件从注塑模具中以一个起出方向第一次抬起，该成型的塑料预制件的下部所处平面正好与起出方向垂直。第二个起出结构和/或步骤是使一内表面从注塑模具中沿该起出方向第二次起出该成型的塑料预制件的外表面，该成型的塑料预制件的外表面包括位于基本上与起出方向平行的平面上的一结构。由于该成型的塑料预制件从其末端被起出，因此该预制件内部无需固化，这样可提早从模具中脱模该预制件，从而缩短模塑周期。

发明内容

根据本发明的第一广义方面，提供了一种用于至少部分确定预制件颈部的颈环。该颈环包括一主体，该主体包括：一安装法兰和一成型面，该成型面包括一排气结构，该排气结构包括：(i)排气槽组，当成型材料注入成型腔时，这些排气槽用于收集及排出该成型腔中的过量空气，以及(ii)一集气槽，其与这些排气槽流通，且为从排气槽组排出的空气提供排出途径。

根据本发明的第二广义方面，提供了包括第一颈环和第二颈环的一颈环对，其中每个颈环确定预制件至少部分颈部、第一颈环和第二颈环中至少之一，该第一颈环包括：一主体，其包括：安装法兰和成型面，该成型面包括一排气结构，该排气结构包括：(i)排气槽组，当成型材料注入成型腔时，这些排气槽用于收集及排出该成型腔中的过量空气，以及(ii)集气槽，其与排气槽组流通，且为从排气槽组排出的空气提供排出途径。

本发明的非限制性实施例的上述和其他方面及特征，对于专业人士在结合附图审阅本发明下述具体的非限制性实施时是显而易见的。

附图说明

结合以下附图并参照非限制实施例的详细描述，可以更好地理解非限制实施例（包括这些实例的替代方案和/或变形），其中：

图1是按已知技术实现的模具堆叠沿操作轴的横截图。

图2是按已知技术实现的图1中所示模具堆叠的颈环的前向平面视图。

图3是根据本发明的一些非限制性实施例实施的可拆模具插件的前向平面视图。

图4是根据本发明的非限制性实施例，在可拆模具插件内部放置运动排气槽的多种实施方法的示意性表示。

附图不一定按比例绘制，并且可能以虚线、图示和零碎的视图说明。在某些情况下，这些非限制性实施例中无需理解的细节，或提出的其他难以察觉的细节已被忽略。

具体实施方式

图3描述了颈环300，颈环300适于实施本发明的实施例。图3更具体地描绘了其前向平面视图。颈环300被配置成可结合另一颈环（未示出，但其将构成颈半环102的镜像，其他具体差异将在下面讨论），用于至少部分确定待成型预制件的颈环部分。在这种程度上，颈环300包括颈环主体302（或简称主体302）。颈环主体302包括安装法兰303，被配置成可安装在一铸模中（未示出），通常是在颈环滑块上（未示出）。例如，这可通过一耦合界面实现（未示出），其用于容纳一紧固件（未示出）。

颈环主体302进一步包括成型面304。成型面304包括一成型模，用于确定该预制件的颈环部分需要的形状（如用于确定螺纹的部分，支持台和防盗指示带，所有这些都没有单独编号）。颈环主体302进一步包括一冷却通道（未示出），其被配置成可通过通常位于安装法兰303底部表面的一入口（未示出）与一冷却液源（未示出）耦合。该冷却通道穿过颈环主体320内部，向其中所需部分提供冷却液，通常比较靠近该正被加工的预制件，以在相关部分的模塑周期中向其中施加冷却效果。多种该冷却通道的多种布局已被专业人士熟知，因此，在此不再累述。

颈环主体302进一步包括多个皆为专业人士熟知的额外功能，如锥形物（未编号）、耦合界面（未示出）等。因为这些都已广为人知，因此，在此不再累述。

根据本发明的实施例，主体302包括一排气结构306。排气结构306包括(i)排气槽组308，当成型材料注入成型腔时，这些排气槽用于收集及排出该成型腔中的过量空气，以及(ii)集气槽310，其与排气槽组308流通，且向从排气槽组308排出的空气提供排出途径。值得注意的是，集气槽组310由两个相邻的局部气槽312确定，该槽受颈环材料314的槽脊表面遮拦。值得注意的是，排气槽组308中至少有几个槽位于螺纹上和/或确定部分成型面304的支持台上。

例如，给定的排气槽组308中任意一槽可以位于成型面304的一部分，其配置成可确定螺纹的一个顶点。另一示例，给定的排气槽组308中任意一槽可以位于成型面304的一部分，其配置成可确定该支持台一个顶点。一般来说，可以认为，给定的排气槽组308中任意一槽可以位于成型面304上，当模塑材料进入该成型腔以加工成型模制品，即预制件时，该槽从成型腔被移走，以排放空气。

值得注意的是，在该特定实施例中描述的排气槽组308包括至少3个排气槽。但在本发明的代替实施例中，排气槽的确切数量可以不同。同样，此处描述的具体实施例中，给定的排气槽组308中任意一槽的宽度与排气槽组308中另一槽的宽度不同。但在本发明的代替实施例中，排气槽组308的一些或全部槽可在实施时采用相同宽度。

在本发明的一些实施例中，排气槽组308和/或集气槽310可采用超硬铣削的方法制造。在本发明的另一些实施例中，排气槽组308和/或集气槽310可采用磨削的方法制造。当然也可采用其他制造方法。

图4示意性地描述了本发明的两种可能的实施方法的实施例。图4描绘的图例为被一分割线404分隔的颈环对402和被一分割线408分隔的颈环对406。值得注意的是，颈环对402和颈环对406的图例示意性地描绘了颈环300的一部分和一匹配颈环各自的非限制性实施例。

在颈环对402的实施例中,局部气槽312位于颈环对402的一个颈环上。在颈环对406的实施例中,局部气槽312位于以交错方式放置的颈环对406的两个颈环上。换言之，在颈环对406的该实施例中，第一个局部气槽312位于一个匹配颈环300上，相继的下一个槽位于另一匹配颈环300上。值得注意的是，不用限制局部气槽312的特定位置，只要能够使空气从该成型腔要求的部分排出即可。

值得注意的是，在本发明的一些实施例中，局部气槽312可以约为30微米，即其深度与以前的技术实现相一致。在本发明的另一些实施例中，局部气槽312的深度可以比以前的技术实现的深度浅一些或深一些。

本发明的实施例的一个技术效果是：在该工具的整个使用寿命期间，维护排气间隙的尺寸更加一致的能力。本发明的实施例的另一个技术效果是：维护模塑表面附近排气间隙的尺寸更加一致的能力，即使在载重和锥形物预紧力的作用下，使颈环遭受压缩和变性。本发明的实施例的另一个技术效果是：减少因拆分面的面积增加而给颈环拆分面带来的压力和磨损。另一个技术效果是：减少颈环锥形物过载引起的排气崩溃的可能性。应当明确理解，在本发明的每一实施例中无需实现每一技术效果。

对本发明实施例的描述提供了一些本发明的示例，这些示例不会限制本发明的应用范畴。应当明确理解，本发明的应用范畴只受权利要求书限制。上述概念可能适用于特定条件和/或功能，并可能进一步扩展到本发明应用范畴内的其他各种应用中。通过对本发明实施例的这些描述可以显而易见地看出，只要未偏离所述概念，做出修改或增强是可能的。

Claims

1.用于确定预制件至少部分颈部的颈环(300)，该颈环包括：

一主体（302），其包括：

安装法兰（303）和成型面（304），

成型面（304）包括排气结构（306），排气结构（306）包括：

(i)排气槽组（308），当成型材料注入成型腔时，这些排气槽用于收集及排出该成型腔中的过量空气，以及

(ii)集气槽（310），其与排气槽组(308)流通，且向从排气槽组(308)排出的空气提供排出途径。

2.根据权利要求1所述的颈环（300），其中排气槽组（308）由至少两个相邻的局部气槽（312）确定，该槽受颈环材料（314）的槽脊表面遮拦。

3.根据权利要求1所述的颈环（300），其中排气槽组（308）中任意的一槽由成型面（304）的一部分界定以确定螺纹的一个顶点。

4.根据权利要求1所述的颈环（300），其中排气槽组（308）中任意的一槽由成型面（304）的一部分界定以确定支持台的一个顶点。

5.根据权利要求1所述的颈环（300），其中排气槽组（308）中任意一槽的深度约为30微米。

6.根据权利要求1所述的颈环（300），其中排气槽组（308）中任意一槽的深度为多于或少于30微米。

7.根据权利要求1所述的颈环（300），其中颈环（300）为一对“颈半环”中的一个，该“颈半环”对有第二颈环，其中排气结构（206）完全位于该“颈半环”对中的颈环（300）上。

8.根据权利要求1所述的颈环（300），其中颈环（300）为一对“颈半环”中的一个，该“颈半环”对有第二颈环，其中排气槽组（308）为第一排气槽组（308），而颈环中的第二个进一步包括第二排气槽组（308）。

9.根据权利要求8所述的颈环（300），其中第一排气槽组（308）和第二排气槽组（308）面对该“颈半环”对之间的一分隔线而以交错方式放置。

10.根据权利要求1所述的颈环（300），其中排气槽组（308）包括至少3个排气槽。

11.根据权利要求1所述的颈环（300），其中排气槽组（308）中任意一槽的宽度与排气槽组（308）中另一槽的宽度不同。

12.根据权利要求1所述的颈环（300），其中排气槽组（308）中任意一槽的宽度与排气槽组（308）中另一槽的宽度相同。

13.一颈环包括：

第一颈环（300）和第二颈环（300），其中每个颈环确定预制件至少部分颈部、第一颈环（300）和第二颈环（300）中至少之一，该第一颈环包括：

主体（302），其包括：

安装法兰（303）和成型面（304），

成型面（304）包括排气结构（306），排气结构（306）包括：

14.根据权利要求13所述的颈环，排气结构（206）完全位于第一颈环（300）上。而第二颈环（300）上没有排气结构（206）。

15.根据权利要求13所述的颈环，其中排气槽组（308）为第一排气槽组（308），而颈环中的第二个进一步包括第二排气槽组（308）。

16.根据权利要求15所述的颈环对，其中第一排气槽组（308）和第二排气槽组（308）面对该“颈半环”对之间的一分隔线而以交错方式放置。