CN104220232B - 补偿室和喷嘴之间具有连通管的成型机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热塑性材料容器成型机器(10)，成型机器具有：模具，其由两个半模(12A，12B)制成，所述两个半模限定一模腔(14)；成型管(24)，其使模腔(14)与压力流体源(26)连接，且可由阀(32)封闭；补偿室(34)，其连接于半模(12A)；补偿管(40)，其平行于成型管(24)，使补偿室(34)连接于压力流体源(26)；补偿管(40)的旁通管(44)；其特征在于，旁通管(44)在阀(32)和模腔(14)之间连接于成型管(24)。

Description

补偿室和喷嘴之间具有连通管的成型机器

技术领域

本发明涉及热塑性材料容器成型机器，其具有模具、吹制装置和补偿室。

本发明尤其涉及热塑性材料容器成型机器，其具有：

-模具，其由至少两个半模制成，当半模的两个接合面彼此横向紧靠时，这些半模限定模腔；

-两个支承件，每个支承件支承相关的半模；

-成型管，其可通过喷嘴使容纳在模腔中的容器的颈部与至少一个具有成型压力的流体源相连接；

-第一受控封闭件，其插置在成型管中；

-至少一个排出管，其在第一受控封闭件和喷嘴之间作为旁路分接到成型管；

-第二受控封闭件，其插置在每个排出管中；

-至少一个流体压力补偿室，其横向插置在至少一个支承件和相关的半模之间；

-补偿管，其使补偿室与具有工作压力的流体源连接，补偿管与成型管平行地加以布置；

-第三受控封闭件，其插置在补偿管中；

-旁通管，旁通管在第三受控封闭件和补偿室之间作为旁路分接到补偿管；

-第四受控封闭件，其插置在旁通管中。

背景技术

已知这种类型的成型机器。具有其最终形状的容器下面称为“成品容器”，由具有初始形状的下面称为“预型件”的容器变形而制成。

在制造成品容器时，被加热的热塑性材料预型件插入模腔中。

然后，压力成型流体通过成型管被注入到预型件中。压力流体将预型件的延展性壁推压靠在模腔壁上，以使容器具有其最终形状。

成型流体的压力趋向于使两个半模彼此分离。这会在两个半模的接合面处产生缝隙。热塑性材料则呈该接合面型痕，这表现为沿容器出现突出的竖直带。

为避免出现接合面型痕，使补偿室增压，以便抵抗分离作用力而将一半模推压靠向另一半模。因此，在成型操作期间，这两个半模一个靠在另一个上来保持接合。因此，容器不具有带痕。

为使该装置完全有效，补偿室必须在压力成型流体通过喷嘴注入到预型件中之前进行增压。

成型操作结束后，两个半模必须能够彼此分开，以取出如此成型的成品容器。为此，优选模腔内的压力等于大气压，以避免成型流体急剧膨胀。因此，成型流体通过排出管从成品容器和喷嘴排出。

同样，必须使补偿室的压力下降直至大气压，否则会损坏机器。

已知在成型流体排出之后和/或在成型流体排出期间，以及在开模之前，控制压力工作流体的排放。

为避免在补偿室压力恢复到大气压之前模具意外打开，在工作流体排放和开模之间配置有第一安全延时装置。

为避免接合面在容器上留下痕迹，第二安全延时装置设置在成型流体排放和工作流体排放之间。

但是，这种复式安全延时装置会延长一个成型周期的时间。

发明内容

尤其为了解决这个问题，本发明提出一种前述类型的机器，其特征在于，旁通管在第一封闭件和喷嘴之间连接于成型管。

根据所述成型机器的其他特征：

-第一和第二封闭件同时被控制在下述位置间：

·成型位置，在该成型位置，第一封闭件允许喷嘴和流体源之间连通，流体源的压力产生使两个半模分离的横向的分离作用力，而第二封闭件封闭排出管；

·以及减压位置，在该减压位置，第一封闭件封闭成型管，而第二封闭件允许喷嘴和减压装置之间通过排出管连通；

-第一封闭件和第二封闭件由称为成型阀的公用的具有至少三条通路的阀形成；

-第三和第四封闭件同时被控制在下述位置间：

·增压位置，在该增压位置，第三封闭件允许补偿室和工作流体源之间连通，以抵抗所述分离作用力来推压半模，而第四封闭件封闭旁通管；

·以及旁通位置，在该旁通位置，第三封闭件封闭补偿管，而第四封闭件允许补偿室和成型管之间通过旁通管连通；

-第三封闭件和第四封闭件由称为补偿阀的公用的具有至少三条通路的阀形成；

-工作压力等于成型压力；

-成型管和补偿管连接于共用的压力流体源；

-减压装置具有第一排出管，其连接于大气压；

-减压装置具有第二排出管，其连接于用于将一部分流体储存在具有在成型压力和大气压之间的中间压力的储罐中的储存装置。

有利地，使用这种储罐可回收压力吹制流体，以备后用。通过循环使用其压力已高于大气压的吹制流体，这样尤其可节能。

本发明还涉及根据本发明的教导实现的机器的使用方法，其特征在于，在控制第一和第二封闭件移向其成型位置之前，控制第三和第四封闭件移向其增压位置。

根据所述方法的其他特征：

-在控制第一和第二封闭件移向其排出位置之前，控制第三和第四封闭件移向其旁通位置，以使补偿室中的流体压力与喷嘴中的流体压力平衡；

-当喷嘴内的压力等于成型压力时，控制第三和第四封闭件移向其旁通位置。

附图说明

通过阅读下面为理解本描述而参照附图所进行的详细描述，本发明的其他特征和优越性将体现出来，附图中：

-图1是正视图，示意地示出根据本发明教导制成的成型机器；

-图2是线图，在根据本发明的方法控制图1的机器时，在相同的时间范围中，该线图以实线示出喷嘴内的压力随时间的变化，而以十字虚线示出补偿室内的压力随时间的变化。

具体实施方式

在下文中，非限制性地采用由图1所示的坐标系“L、V、T”表示的纵向方向、竖直方向和横向方向。

在下文中，具有相同结构或类似功能的构件用相同的数字标号标示。

图1中示出用于成型热塑性材料容器的成型机器10。

成型机器10具有模具12，模具12由至少两个半模12A、12B实现，当所述半模的两个接合面沿着竖直的接合面16彼此横向紧靠时，这些半模限定一模腔14。预型件18的主体被接纳在模腔14内。上孔20布置在接合面处，以使模腔14与外部连通。预型件18的颈部穿过该上孔向上竖直突出。

每个半模12A、12B由一相关的支承件22A、22B支承。每个支承件22A、22B横向布置靠在每个半模12A、12B的与接合面16相对的横向外表面上。

为了更详细地描述这种模具12A、12B和模具支承件22A、22B系统，将参照文献FR-A1-2 659 265。

本发明尤其适用于如文献EP-A1-0 821 641中所描述的模制单元。在该文献中，模具支承件22A、22B称为“模座”，而每个半模12A、12B由一模壳装配在一模壳架上而形成。对于涉及这种模制单元的更详细的信息，请参照所引用的文献。

成型管24可使模腔14与至少一个具有成型压力“Pf”例如40巴的流体源26相连接。

根据本发明的一未示出的变型，成型管还连接于至少一个中压流体源。未示出的装置允许相继用每个中压源、然后高压源向预型件内部供给流体。

预型件由喷嘴28密封地连接于成型管24。因此，容器内的压力基本上等于喷嘴内的压力。

这里，喷嘴24具有钟形形状，以允许与位于模腔14中的预型件进行密封连接。

根据本发明的一未示出的变型，将喷嘴的自由端插入预型件的颈部中，进行预型件和喷嘴之间的密封连接，在颈部的圆柱形内壁和喷嘴之间实现密封。

这里，喷嘴28安装成能在上部位置和下部位置之间滑动，在所述上部位置，喷嘴在模具12A、12B的孔20的上方相距一定距离地竖直布置，在所述下部位置，钟形的喷嘴28罩住预型件18的颈部，以使成型管24与预型件内部进行密封连接。这样可将具有压力“Pf”的成型流体注入到预型件18的在模腔14内部的主体中。

排出管30作为旁路分接到成型管24。排出管30连接于减压装置，这里，所述减压装置由与大气压“Pa”连通的排气消音器31形成。

根据本发明的一未示出的变型，排出管除连接到消音器外，还连接于储存装置，储存装置用于将一部分压力流体储存在具有介于成型压力“Pf”和大气压“Pa”之间的中间压力的储罐中。

根据本发明的另一未示出的变型，成型机器具有第二排出管，第二排出管使成型管作为旁路分接于储存装置，该储存装置用于将一部分流体储存在具有介于成型压力和大气压之间的中间压力的储罐中。成型机器则配有一组阀，该组阀可使喷嘴交替地连接于压力流体源或消音器或储存装置。

有利地，这种储存装置通过使压力流体在每个成型周期循环使用而允许节能。如此储存的流体可再次进行高压压缩，或就这样作为用于设备其他功能的气动能源使用。

成型机器10具有用于使喷嘴28交替地连接于压力流体源26或排出管30的装置。

为此，成型机器10具有第一受控封闭件和第二受控封闭件，所述第一受控封闭件插置在成型管24中，所述第二受控封闭件插置在排出管30中。

第一封闭件布置成排出管30和成型管24之间的分接点插置在第一封闭件和喷嘴28之间。换句话说，第一封闭件布置在排出管30与成型管24的分接点的上游，术语“上游”是就流体从流体源26流向喷嘴28而言的。

每个封闭件可有选择地被控制在禁止流体通过的全闭位置和允许流体通过的全开位置间。

第一封闭件和第二封闭件这里由称为成型阀32的公用的三通阀形成。

非限制性地，在图1所示的实施例中，成型阀32是旋塞阀。

但是，可理解的是，对于闸门阀或者同时受控的两个独立的双通阀，本发明也适用。

成型阀32可被控制在下述位置间：

-成型位置，如图1所示，在该成型位置，第一封闭件允许喷嘴28和流体源26之间连通，而第二封闭件完全封闭排出管30；

-以及减压位置，使成型阀32的旋塞沿逆时针方向旋转四分之一圈而获得该减压位置，在该减压位置，第一封闭件完全封闭成型管24，而第二封闭件允许喷嘴28和消音器31之间连通。

当成型阀32处于其成型位置时，预型件18的主体通过从流体源26流出的成型流体的压力“Pf”而发生变形。

排出管30被封闭，压力则上升至成型压力“Pf”。当预型件的主体贴合模腔14的壁时，成型流体的压力“Pf”产生使两个半模12A、12B分离的横向分离作用力。在图1左部所示的施加在半模12A上的分离作用力用箭头“F1”表示。

成型机器还具有至少一个流体压力补偿室34，其横向插置在图1左部所示的支承件22A和相关的半模12A之间。

补偿室34由可弹性变形的密封圈36密封闭合，所述可弹性变形的密封圈36允许半模12A相对于支承件22A具有横向行程，同时不丧失密封性。

支承件22A具有通到补偿室34的贯穿孔38。

补偿管40使补偿室与流体源26连接，该流体源的工作压力等于成型压力“Pf”。因此，成型管24和补偿管40连接于共用的压力流体源。

所用流体这里是压缩空气。

补偿管40布置成平行于成型管24。特别是，如图1所示，共用管42使成型管24和补偿管40都与压力流体源26相连接。

根据本发明的一未示出的变型，成型机器具有第一工作流体源和分开的第二成型流体源。

旁通管44作为旁路分接到补偿管40。所述旁通管44在成型阀32和喷嘴28之间连接到成型管24。

第三受控封闭件插置在补偿管40中，以使与旁通管44的分接点布置在第三封闭件和补偿室34之间。

第四受控封闭件插置在旁通管中。

每个封闭件可有选择地被控制在禁止流体通过的全闭位置和允许流体通过的全开位置间。

第三封闭件和第四封闭件这里由称为补偿阀46的公用的三通阀形成。

图1所示的补偿阀46是闸门阀。非限制性地，这种阀一般称为“3/2分配阀”，因为其具有三个连接孔，闸门(tiroir)可处于两个位置。

但是，可理解的是，本发明对于旋塞阀或同时受控的两个独立的双通阀也适用。

补偿阀46交替地被控制在下述位置间：

-增压位置，使图1的闸门向左滑动而获得该增压位置，在该增压位置，第三封闭件允许补偿室34和工作流体源26之间连通，而第四封闭件封闭旁通管44；

-以及旁通位置，其示于图1，在该旁通位置，第三封闭件封闭补偿管40，而第四封闭件允许补偿室34和成型管24之间通过旁通管44连通。

补偿阀46的闸门这里向其旁通位置弹性复位。这样尤其可避免补偿阀46被保持锁定在其增压位置，从而防止出现问题时出现任何开模。

在增压位置，补偿室34内的流体压力“Pf”允许抵抗模腔14中流体所产生的分离作用力而推压半模12A。

现在，参照图2说明成型机器10的使用方法。

在一个成型周期开始时，成型阀32处于其减压位置，而补偿阀46处于其旁通位置。因此，补偿室34的压力和模腔14内的压力两者全都等于大气压“Pa”。

预先加热的预型件18被接纳在模腔14中，喷嘴28下降到其下部位置。模具12A、12B闭合。

于是在时刻“t1”，控制所述补偿阀46移向其增压位置。补偿室34仅与压力流体源26连通。

压力上升，直至达到工作压力“Pf”，工作压力在这里等于成型压力。因此，横向作用力“F2”施加于半模12A，以将该半模压靠在另一半模12B上。

当补偿室34的压力在时刻“t2”等于成型压力“Pf”时，控制成型阀32移向其成型位置。

预型件18的容纳于模腔14中的主体内的压力增大，直至达到成型压力“Pf”。

预型件18的主体内的压力的上升由未示出的、但为本领域技术人员所公知的调节装置进行调节。

当预型件18贴合模腔14的壁时，成型压力“Pf”保持一定时间，以使预型件18具有其最终形状。因此，模腔14内的压力形成水平部分48，如图2所示。

在该水平部分48的期间，模腔14内的压力等于补偿室34内的压力。

在该水平部分48的期间，在时刻“t3”，控制补偿阀46移向其旁通位置。补偿室34于是直接与喷嘴28连通。因为室34和喷嘴28内的压力“Pf”相等，所以不会发生任何压力变化。

然后，在以后的时刻“t4”，控制成型阀32向其减压位置移动。因此，成品容器和喷嘴28中所容纳的成型流体经过消音器31向大气中自由排出。因此，产生减压，模腔14内的压力下降，直至达到大气压“Pa”。

由于补偿室34直接与喷嘴28连通，因此，室34的压力与喷嘴28的压力同时下降，如图2所示。

当室34和喷嘴28内的压力在时刻“t5”等于大气压“Pa”时，模具12A、12B随时准备好无困难打开。

因此，借助于成型机器10及其使用方法，可缩短一个成型周期的时间。实际上，当喷嘴28中压力仍等于成型压力“Pf”时，无危险打开模具12A、12B所需的安全延时发生在时刻“t3”和“t4”之间。

由于补偿室34与喷嘴28直接连通，这确保了补偿室34和喷嘴28内的压力会同时都等于大气压。

此外，在喷嘴28和预型件中压力上升之前的时刻将补偿室34增压的事实确保成品容器没有接合面痕迹。

Claims (12)

1.用于成型热塑性材料容器的成型机器(10)，所述成型机器具有：

-模具，模具由至少两个半模(12A，12B)制成，当半模的两个接合面彼此横向紧靠时，这些半模限定一模腔(14)，所述模腔(14)用于接纳带有颈部的容器；

-两个支承件(22A，22B)，每个支承件支承一相关的半模(12A，12B)；

-成型管(24)，成型管能通过喷嘴(28)使容纳在模腔(14)中的容器的颈部与至少一个具有成型压力(Pf)的流体源相连接；

-第一受控封闭件，第一受控封闭件插置在成型管(24)中；

-至少一个排出管(30)，排出管在第一受控封闭件和喷嘴(28)之间作为旁路分接到成型管(24)；

-第二受控封闭件，第二受控封闭件插置在每个排出管(30)中；

-至少一个流体压力补偿室(34)，流体压力补偿室横向插置在至少一个支承件(22A)和相关的半模之间；

-补偿管(40)，补偿管使流体压力补偿室(34)与具有工作压力的工作流体源连接，补偿管(40)平行于成型管(24)布置；

-第三受控封闭件，第三受控封闭件插置在补偿管(40)中；

-旁通管(44)，旁通管在第三受控封闭件和流体压力补偿室(34)之间作为旁路分接到补偿管(40)；

-第四受控封闭件，第四受控封闭件插置在旁通管(44)中；

其特征在于，旁通管(44)在第一受控封闭件和喷嘴(28)之间连接于成型管(24)。

2.根据权利要求1所述的成型机器(10)，其特征在于，第一受控封闭件和第二受控封闭件同时被控制在下述位置间：

-成型位置，在所述成型位置，第一受控封闭件允许喷嘴(28)和具有成型压力的流体源之间连通，具有成型压力的流体源的压力产生使所述两个半模(12A，12B)分离的横向的分离作用力(F1)，而第二受控封闭件封闭排出管(30)；

-以及减压位置，在所述减压位置，第一受控封闭件封闭成型管(24)，而第二受控封闭件允许喷嘴(28)和减压装置(31)之间通过排出管(30)连通。

3.根据权利要求2所述的成型机器(10)，其特征在于，第一受控封闭件和第二受控封闭件由称为成型阀的公用的具有至少三条通路的阀(32)形成。

4.根据权利要求2或3所述的成型机器(10)，其特征在于，第三受控封闭件和第四受控封闭件同时被控制在下述位置间：

-增压位置，在所述增压位置，第三受控封闭件允许流体压力补偿室(34)和工作流体源之间连通，以抵抗所述分离作用力来推压半模，而第四受控封闭件封闭旁通管(44)；

-以及旁通位置，在所述旁通位置，第三受控封闭件封闭补偿管(40)，而第四受控封闭件允许流体压力补偿室(34)和成型管(24)之间通过旁通管(44)连通。

5.根据权利要求4所述的成型机器(10)，其特征在于，第三受控封闭件和第四受控封闭件由称为补偿阀的公用的具有至少三条通路的阀(46)形成。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的成型机器(10)，其特征在于，工作压力等于成型压力(Pf)。

7.根据权利要求6所述的成型机器(10)，其特征在于，成型管(24)和补偿管(40)连接于共用的压力流体源。

8.根据权利要求2或3所述的成型机器(10)，其特征在于，所述减压装置(31)具有第一排出管(30)，第一排出管连接到大气压(Pa)。

9.根据权利要求8所述的成型机器(10)，其特征在于，所述减压装置具有第二排出管，第二排出管连接于储存装置，所述储存装置用于将一部分流体储存在具有在成型压力和大气压之间的中间压力的储罐中。

10.使用根据前述权利要求中任一项所述的成型机器(10)的使用方法，其特征在于，在控制第一受控封闭件和第二受控封闭件移向其成型位置之前，控制第三受控封闭件和第四受控封闭件移向其增压位置。

11.根据权利要求10所述的使用方法，其特征在于，在控制第一受控封闭件和第二受控封闭件移向其排出位置之前，控制第三受控封闭件和第四受控封闭件移向其旁通位置，以使流体压力补偿室(34)内的流体压力与喷嘴(28)内的流体压力平衡。

12.根据权利要求11所述的使用方法，其特征在于，当喷嘴(28)内的流体压力等于成型压力时，控制第三受控封闭件和第四受控封闭件移向其旁通位置。