CN105142878B - 用于从预成型件模制中空体的模具及包括该模具的机器 - Google Patents

用于从预成型件模制中空体的模具及包括该模具的机器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于从中空体(2)的预成型件(4)模制中空体的模具(1)，模具限定模制腔(16)并包括第一部件(18)和第二部件(20)，模制腔(16)具有待模制的中空体(2)的形状，第一部件(18)和第二部件(20)能够在模具(1)的打开配置与模具(1)的闭合配置之间相对于彼此运动，在打开配置中，能够将预成型件(4)加载至模制腔(16)内，在闭合配置中形成模制腔(16)，模具(1)还包括锁定元件(40)，锁定元件(40)设置成将模具(1)保持在闭合配置中，其特征在于，锁定元件(40)包括至少套筒部分(42)，套筒部分(42)在闭合配置中绕第一部件(18)和第二部件(20)的一部分(34)进行设置，以使得套筒部分(42)围绕第一部件(18)和第二部件(20)的一部分(34)，并且防止模具(1)在模具(1)的锁定位置朝向打开配置运动。

Description

用于从预成型件模制中空体的模具及包括该模具的机器
技术领域
本发明涉及用于从中空体的预成型件模制所述中空体的模具，该模具限定模制腔并包括第一部件和第二部件，模制腔具有待模制的中空体的形状，所述第一部件和第二部件能够在模具的打开配置与模具的闭合配置之间相对于彼此运动，在模具的打开配置中，可将预成型件加载到模制腔内部，模制腔在模具的闭合配置中形成，该模具还包括锁定元件，该锁定元件设置成在该模具的锁定位置将模具保持在闭合配置中。
本发明还涉及用于使用这种模具从中空体的预成型件制造中空体的机器。
背景技术
本发明旨在例如通过一种机器在如以下的吹塑成型或注拉吹成型(ISBM)的所谓的“液压成型过程”或“吹塑成型过程”中从由塑性材料制成的预成型件开始制造诸如容器的中空体，其中，该机器适于在连续模具中加载预成型件；适于在被加热至高于该塑性材料的玻璃化温度的预成型件中注入气态流体或液态流体，以便使预成型件变形，以使得预成型件获得模制腔的形状；以及适于从模具卸载形成后的容器。通常，这种机器在不同站中执行各种操作，诸如成型操作或容器加盖操作，其中，每个站都具有能够旋转运动的轮或圆盘运送带，从而承载模具或预成型件或容器，以便实现具有令人满意的生产能力的连续过程。
在这种机器和过程中，必须频繁地打开模具以加载预成型件和卸载形成后的容器，并且同时需要将模具牢固地锁定在闭合配置中，以便防止模具在被机器的站处的轮承载时，在高压流体注入期间或在模具运动期间打开。
在常规机器中，已提出由附接至轮的模具保持装置执行打开模具、闭合模具和锁定模具的操作。因此，每个模具保持装置都设置成打开其所承载的模具，以便将预成型件加载至模具内；并且每个模具保持装置都包括用于在加载预成型件后闭合和锁定模具的器件或者与该器件相关联，该器件可在轮的旋转以及容器的成型期间保持模具闭合和锁定，并最后可再次解锁和打开模具，以允许从模具取回形成后的容器。因此，这种模具夹结构复杂并包括许多部件和凹处，以使得能够打开和闭合模具。另外，在液压成型的情况中，由于模具保持装置必须由不锈钢或任何其他不腐蚀的材料或涂层制成以应对潮湿环境以及必要的清洁过程，所以模具保持装置的设计受限制。模具保持单元还必须承受高转速下的惯性，与气压成型相比，该惯性不仅取决于轮的直径，还取决于因为预成型件和形成后的容器中包括的产品而增加的重量。另外，液压成型允许高成型压力，例如高达50bar，从而创建所形成的容器的非常好的印制，并且还在模具保持单元上创建水平很高的机械约束。当设计这些单元时，还必须考虑由于模具保持装置的打开和闭合造成的机械振动。所有这些限制均使模具保持装置非常笨重，这限制了由轮承载的模具保持装置的数量，并且增加了位于轮上的连续模具保持装置之间的距离或节距。
因此，为了在成型站处具有令人满意的生产能力，必须增加轮的旋转速度，而增加轮的旋转速度增大来轮中的离心力，并且会使预成型件中的注射流体溢出。实际上，如果圆周速度过高，则在成型过程结束时，当成型喷嘴向上移动时，离心力可迫使液体在模制腔顶部上溢出。这在液压成型的情况中问题尤其严重，因为溢出的液体会污染模具和模具保持装置。因为结构复杂，所以模具保持装置难以清洗，并且清洁模具保持装置意味着停止轮旋转，因此，降低了成型站的生产能力。在液压成型方法中，未充分清洁模具和模具保持装置会导致交叉污染。因此，有必要限制轮的转速，以便避免上述问题。
只要是在从被置于模具中的预成型件制造中空体，那么在除容器成型之外的其他领域中也会出现相同的问题。
本发明的目标之一通过提出结构更简单的模具和机器来解决以上问题，该模具适于与更紧凑且更简单的模具保持装置协作。
发明内容
为此，本发明涉及上述类型的模具，其中，锁定元件包括至少一个套筒部分，所述套筒部分设置成在闭合配置中围绕第一部件和第二部件的一部分，以使得所述套筒部分围绕所述第一部件和第二部件的所述部分，并且防止模具在模具的锁定位置中朝向打开配置运动。
模具在其闭合配置中的锁定由在模具上进行接合的锁定元件来执行。因此，模具的锁定不再由模具保持装置来执行，从而能够使模具的锁定更加简单并且制造地更紧凑。因此，可增大位于该机器的轮上的模具保持装置的数量，从而提高该机器的生产能力。另外，该模具的锁定元件具有非常简单的结构，这使该锁定元件紧凑，并易于在该模具的第一部件和第二部件上接合以及从该模具的第一部件和第二部件上脱离接合。
按照根据本发明的模具的其他特征：
-锁定元件还包括底部部分，从而在套筒部分的一端处闭合套筒部分，第一部件和第二部件在锁定位置位于所述底部部分上；
-底部部分形成模制腔的一部分，并且在锁定位置中闭合所述模制腔；
-待模制的中空体为具有颈部、体部和底部的容器，其中，当处于闭合配置时，第一部件和第二部件的中空凹处限定容器的体部的形状，并且底部部分包括具有待形成的容器的底部的形状的底面；
-第一部件和第二部件中的每个都包括具有待生产的中空体的一部分的形状的中空凹处，在闭合配置中，所述部件的中空凹处彼此相对，并且共同限定模具的模制腔；
-第一部件和第二部件在闭合配置中确定圆柱形外轮廓，套筒部分具有内开口，该内开口具有所述圆柱形外轮廓的一部分的形状，套筒部分与其在锁定位置中所围绕的、第一部件和第二部件的一部分基本上互补；
-第一部件和/或第二部件包括至少一个第一凹槽，在闭合配置中，第一凹槽在由套筒部分所围绕的部分之外的、模具的外表面上延伸，并且锁定元件的套筒部分包括在所述套筒部分的外表面上延伸的至少一个第二凹槽；所述凹槽设置成用于与模具保持装置协作，以便在锁定位置保持模具。
本发明还涉及用于从中空体的预成型件生产中空体的机器，所述机器包括至少一个第一类型的模具保持装置以及至少一个如上所述的模具，其中，第一类型的模具保持装置包括用于在闭合配置中围绕模具的第一部件和第二部件的一部分保持模具的锁定元件的套筒部分的器件，以便在锁定位置保持模具。
该机器的模具保持装置与模具协作，以便将模具在锁定位置保持模具。该协作能够以非常简单的方式来执行，与包括用于在闭合配置保持模具的锁定器件的常规模具保持装置相比，该协作减少了模具和模具保持装置的体积。
按照根据本发明的机器的其他特征：
-模具保持装置包括至少第一突出部和第二突出部，当所述模具所由述模具保持装置承载，所述第一突出部和第二突出部在模具的第一凹槽和第二凹槽中接合，以便根据模具的轴向方向在模具保持装置中保持模具并将模具保持在其锁定位置；
-模具保持装置安装在轮上，该轮可绕基本上平行于模具的轴向方向的轴线旋转运动；
-模具保持装置还包括用于根据轮的径向方向在模具保持装置中保持模具的器件；
-在径向方向上保持模具的器件包括套筒，该套筒可在解锁位置与锁定位置之间运动，其中，在解锁位置，可将模具进入套筒中，在锁定位置，套筒围绕模具，以便防止模具根据轮的径向方向运动；
-该机器还包括至少一个第二类型的模具保持装置，所述第二类型的模具保持装置包括两个夹紧件，该夹紧件可相对于彼此运动并且设置成分别与第一部件和第二部件协作，所述夹紧件能够在模具的打开与闭合配置之间移动第一部件和第二部件；
-该机器为用于从预成型件生产容器的机器，包括用于形成容器的至少一个容器成型站，所述成型站包括用于将气态流体或液态流体注入被置于模具中的预成型件内的器件，以使得流体的注射使预成型件变形，预成型件获得模制腔的形状，所述成型站包括多个模具保持装置。
附图说明
在阅读以示例的方式给出并参照附图的以下说明，本发明的其他方面和优点将显而易见，在附图中：
图1为根据本发明的处于打开和解锁位置的模具的立体示意图，其中，所述模具与模具保持装置协作；
图2为处于闭合和解锁位置的图1的模具的侧视示意图，其中，模具的一部分被剖开；
图3为处于闭合和锁定位置的图2的模具的侧视示意图；
图4为处于闭合和锁定位置的、从模具保持装置释放的模具的立体示意图；
图5为图4的模具的立体示意图，其中，该模具在所述模具保持装置中加载另一模具期间与所述模具保持装置协作；
图6为图5的模具和模具保持装置的立体示意图，其中，模具保持装置保持模具在所有方向上均锁定；以及
图7为示出了在用于使用根据本发明的机器形成容器的方法期间的不同阶段的模具和容器的示意图。
具体实施方式
本发明提供用于从预成型件生产诸如容器(优选为成形容器)的中空体的机器。
如本文所用，术语“容器”涉及用于存储消费品的容器。容器具有由容器壁的内表面所限定的内腔。内腔限定容器的存储容量。对于饮料，通常所公知的是：具有从约100毫升至约500毫升的存储量的单个服务容器、具有从约500毫升至约3000毫升的存储量的多重服务容器、以及具有从约3000毫升至约30升存储量的大型容器等。对于诸如液体药物存储的其他应用，公知的还有较小的容器尺寸。对于诸如燃料的其他应用，公知的有较大的容器尺寸。容器的内腔能通过开口从外部进入。开口可通过诸如帽或盖的闭合件闭合。闭合件可以是容器的组成部分，并且通过例如铰接件可动地连接至容器的外壁。闭合件还可为非永久附接至容器的单独零件，诸如螺旋盖或冠状件。闭合件能可逆地附接至容器，以重复打开和闭合容器。闭合件可包括能够由用户从打开位置移动至闭合位置的可活动部分，诸如运动盖帽。
容器形状由容器壁的外表面限定。原则上，容器可具有任何尺寸和形状。容器可具有包括开口的顶部部分、与顶部部分相对的底部部分以及连接顶部部分和底部部分的、被称作体部的中央部分。从容器的顶部部分到底部部分的尺寸通常被称作纵向尺寸。容器可包括围绕开口的颈部部分以及连接颈部部分与侧壁的肩部部分。容器可包括用于将该容器置于表面上的基础部。基础部可形成底部部分的一部分。当置于表面上时，容器的基础部在至少三个点处与该表面接触。基础部还可沿着诸如站立环的站立表面与该表面接触。侧壁使容器的基础部与顶部部分中的容器壁相连接。
如本文所采用，术语“成形容器”是指对几何形状的改变提供至少部分抵抗的容器。例如，简单的塑料袋不是成形容器，而塑料瓶则是成形容器。成形容器几乎可以为任何形状，包括瓶、罐、盒、桶或圆筒的形状。对于容器的各部分以及在容器的不同方向上，对由外力引发变形的抵抗会不同。诸如瓶子的很多容器具有基本上大于任何横向尺寸的纵向尺寸。通常，对在纵向方向上的变形的抵抗远大于对横向方向上的变化的阻力，以使得容器可为批量运输进行堆放。
如本文所采用，术语“预成型件”是指可通过在高压下将流体介质压入其中以转化成容器的任何的材料件。预成型件可具有中空体和颈部，颈部具有用于进入预成型件的内部体积的开口。预成型件可具有类似于试管的形状，在下端处闭合且上端处具有带开口的颈部。预成型件可由任何合适的塑性材料制成，诸如聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚乳酸(PLA)、高压聚乙烯(PEF)的聚酯；或聚烯烃，诸如低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)；或基于苯乙烯的材料，诸如聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)；或其他聚合物，诸如聚氯乙烯(PVC)。
通常，预成型件可根据注射模制过程来制造，并且可在与用于根据本发明形成容器的机器所处的地点不同的地点处进行模制。在变体中，诸如注射模制、挤压模制或注射挤压的预成型件生产平台可整合到该机器中。在这种情况下，执行预成型件生产过程，以使得预成型件的体部保持尽可能地接近最佳处理温度；而颈部则保持为尽可能地靠近环境温度的温度，以防止后续变形。在这种情况下，可通过预成型件生产平台替代加热站，并将一个或多个处理站布置在预成型件生产平台的下游。然而，可将加热站布置在预成型件生产平台的下游，以便将预成型件输送至附加温度调节，从而使得预成型件的加热廓线最佳化和/或确保在一个或多个处理步骤中选择性地引入预成型件的去污媒介的活化。
用于将预成型件转化成容器的合适过程为：提供加热的预成型件，优选为被加热至超过预成型件的材料的玻璃化转变温度；以及在增高的压力下迫使流体介质穿过并进入预成型件。然后，流体介质使预成型件的体部膨胀。在膨胀期间，可将预成型件置于模具中，以使得体部膨胀直至其到达模具的内表面并与模具的内表面相符。在冷却之后，预成型件的体部保持膨胀配置，此时形成容器。通过适当形成模具的内表面，可确定容器的形状。预成型件通过开口膨胀期间，颈部部分可保持相对不变。适合于使预成型件膨胀的流体介质包括诸如增压空气(吹塑)的气态介质以及诸如水(液压成型或液压成型)的液体介质。
如本文所采用，术语“模具”是指具有由内表面限定的内腔的任何物体。模具可包括用于接收并保持预成型件的颈部部分的开口。当将预成型件置于模具中时，可从模具的外部进入预成型件的开口。通常，模具包括至少两个互补部件，该至少两个互补部件可从第一闭合配置移动至第二打开配置。当模具部件处于闭合配置时，预成型件膨胀，以使得闭合的模具将预成型件的膨胀限制成所需的容器几何形状。在打开配置中，可将预成型件置于模制腔中，并且可在膨胀之后去除将制成的容器。模具可包括其他部件，诸如基础部模具，基础部模具可相对于上述互补件纵向地移动，并且包括容器基础部的压印。
在以下描述中，将参考容器的液压成型方法描述根据本发明的模具和机器。然而，应理解的是，本发明并不限于液压成型，并且还可应用于容器的气压成型以及除容器成型之外的其他领域。根据本发明的模具和机器可应用于从任何中空体的预成型件形成所述中空体。
在描述中，术语“上游”和“下游”相对于根据本发明的机器中的形成后的容器以及预成型件的流通方向来限定。
优选地，本发明的机器包括用于将预成型件转化成容器的多个模具。如下所述，通过提供多个模具，本发明的机器能够以较高的生产能力将预成型件转化成容器，因为多个预成型件的转化可并行处理。将第一加热预成型件置于第一模具中。当第一预成型件开始膨胀时，将第二加热预成型件加载到第二模具中，并且以此类推。第一模具在之前的容器从第一模具去除之后被再次使用。为了在连续过程中允许预成型件在多个模具中并行膨胀，各个模具可沿着闭环制造路径进行运送。考虑到设备的一些机械限制或由于塑性材料本身的一些技术局限性，使受热预成型件膨胀以及去除容器所需的时间不能缩短至低于某个值。因此，每个模具每小时都只能被使用有限次数。因而，进一步提高机器的生产能力需要使用更多的模具且并行地使用这些模具。为了容纳增加的模具数量，必须延伸制造路径，并且模具必须以较高的速度沿着制造路径进行运送。
本发明的机器包括用于将连续的预成型件置于连续的模具中的模具加载站，形成模制腔的每个模具都具有要生产的容器的形状。
优选地，以诸如通过具有高于预成型件的材料的玻璃化转化温度的温度的、准备好进膨胀的形式将预成型件供应至模具。预成型件可以由加热站供应，加热站包括用于以连续过程沿着预定路径将预成型件运送通过加热站的运送装置。公知的合适加热站有诸如用于制备和供应加热的预成型件的炉。
可选地，在进行前述加热步骤之前，可对预成型件进行去污或清洁，从而例如去除灰尘，暴露至紫外线辐射或者使其受到组合的或连续的处理。在这种情况下，该机器可包括位于加热站的上游的、用于执行这个或这些处理的一个或若干个合适的站。然后，可将加热站能设置成用于施加保证在一个或多个处理步骤中被可选性地引进预成型件中的去污媒介的活化的温度分布。
本发明的机器还包括成型站，该成型站用于通过注射气态流体或液态流体至包含在每个模具中的预成型件内而形成容器，以便使所述预成型件变形，从而使得每个预成型件都获得由模制腔限定的容器形状。
成型站可包括用于沿着制造路径运送连续模具的模具运送装置。该运送装置可以为轮的形式，该轮围绕其中心旋转轴线旋转，并且沿着其圆周运送模具。优选地，成型站的运送装置的旋转轴线基本上平行于模具成型站的运送装置的旋转轴线。
成型站可包括喷嘴，该喷嘴用于与包含在模具中的预成型件的开口接合，并且用于将加压流体喷射至预成型件中而使其膨胀。成型站可包括多个这种喷嘴，该多个这种喷嘴与包含在连续模具中的预成型件接合。
模具具有打开配置，仅在模具加载站中加载和卸载模具时的一段时间才需要该打开配置。当模具位于成型站时的形成步骤期间，模具必须保持闭合配置。
本发明的机器还可包括闭合站，该闭合站用于闭合在成型站处所形成的容器，优选地，在容器依然被保持在模具内部时闭合。优选地，闭合站设置在成型站与模具卸载站之间。闭合站可包括将盖施加到容器的颈部部分的装置。闭合站可包括用于沿着制造路径运送模具的运送装置。该运送装置可以为轮的形式，该轮围绕其中心旋转轴线旋转，并且沿着其圆周运送模具。该运送装置可包括适合的保持装置，该保持装置用于沿着其圆周保持模具。该运送装置的旋转轴线可优选为基本上与该机器的其他一些或所有旋转轴线平行。该运送装置还可为用于运送多个模制器件的链。
在下文中，将参照更具体的实施方式和附图来描述本发明的机器和方法。应理解的是，虽然一些特征仅结合一个实施方式进行描述，但是这些特征可以很容易地转移到本发明的一些实施方式或所有实施方式。
图1至图3示出了用于从预成型件4开始形成中空体的模具1，其中，中空体在这里为诸如瓶子(图6和图7中可见)的容器2，例如，包含水或含二氧化碳的、基于水的饮料的瓶子。
每个预成型件4都包括大致为具有U形纵剖面的管的形状的体部6，体部6在一端处闭合，并且另一端已具有容器2的颈部8的最终形状。在图1中，以非限制性示例的方式示出了具有沿着与颈部8的轴线重合的、基本上竖直的轴线A延伸的圆柱形体部6的预成型件4。体部6的下端10闭合并且具有半球的大体形状，而预成型件4的上端形成颈部8，颈部8限定内开口12，内开口12适于在其的外缘通过例如拧紧来接收盖或帽。颈部以下的是用于保持或运送预成型件4或容器的外凸缘14。预成型件4通常根据注射模制过程来制造，并且在与用于形成容器2的机器所位于的地点不同的地点处进行模制。
每个预成型件都旨在被加载到模具1中以便成型，模具1限定具有中空体的形状的模制腔16，在这里，中空体为容器2。模具1包括可在打开配置(图1)与闭合配置(图2至图4)之间相对于彼此移动的第一部件18和第二部件20。在打开配置中，第一部件18和第二部件20彼此间隔开，以使得可将预成型件4放置在所述第一部件18与第二部件20之间，然而在闭合配置中，第一部件18和第二部件20彼此抵靠进行应用，以使得将在打开配置中被放置于第一部件18与第二部件20之间的预成型件4保持在第一部件18与第二部件20之间，从而通过其凸缘14位于模具的顶部表面上。根据附图所示的实施方式，第一部件18和第二部件20彼此不同，即，第一部件18和第二部件20未连接在一起。在变型中，第一部件18和第二部件20可铰接在一起。例如，在打开配置与闭合配置之间的运动为围绕基本上平行于预成型件4的轴线A的轴线C的旋转运动。
每个第一部件18和第二部件20都包括体部22，体部22在其内表面上包括具有待成型容器的一半的形状的中空凹处24。根据图1所示的实施方式，一个部分18的中空凹处24包括半圆柱形部分26，半圆柱形部分26在其下端处打开，并且通过半圆形开口28在其上端处终结，其中，半圆形开口28的直径基本上与预成型件4在其凸缘14下的直径互补。模具1的另一部分20的中空凹处与上述中凹处24对称。
在闭合配置中，第一部件18和第二部件20彼此抵靠进行应用，以使得中空凹处24面向彼此并且共同限定具有待成型容器2的形状的模制腔16。因此，模制腔16包括根据预成型件4的轴线A延伸的圆柱形部分，该圆柱形部分由凹处24的半圆柱形部分26限定并旨在形成容器2的体部，容器2的体部在其下端处打开，并且通过开口在其上端处终结，该开口与直接位于预成型件4的凸缘14下的、体部6的部分基本上互补。如图4至图6所示，当模具闭合时，预成型件4通过其在上述模制腔的开口28之上应用的凸缘保持在模制腔16中。
如图2和图3所示，每个第一部件18和第二部件20的体部22的外表面30都基本上为半圆柱形，以使得第一部件18和第二部件20在闭合配置中具有圆柱形外轮廓32。第一部件18和第二部件20的体部22的外表面30设置成使得外轮廓32包括具有第一直径的下部34以及具有大于第一直径的第二直径的上部36。下部34和上部36通过在基本上垂直于轴线A的平面中基本上径向地延伸的肩部38彼此相结合。
如图3至图6所示，模具1还包括锁定元件40，锁定元件40设置成在锁定位置中当锁定元件40在第一部件18和第二部件20上结合时将模具1保持在闭合配置中，其中，模具锁定在闭合配置中。
锁定元件40包括套筒部分42，套筒部分42旨在在其锁定位置中在第一部件18和第二部件20的外轮廓32上进行接合，以防止模具1在套筒部分42在锁定位置接合时朝向其打开配置运动。如图3所示，套筒部分42基本上为圆柱形并且包括内开口44，内开口44在其上端处打开，以允许在内开口44中在锁定位置引入第一部件18和第二部件20。内开口44的直径基本上等于外轮廓32的下部34的直径，并且内开口44基本上与所述下部34互补。如图3至图6所示，在锁定位置中，外轮廓32的下部34在内开口44中接合，并且肩部38邻接内开口44的上端上，以使得外轮廓32的上部36在所述套筒部分42中连续性中在所述套筒部分42之上延伸。因此，在锁定元件40的锁定位置中，锁定元件40将第一部件18和第二部件20锁定在闭合配置中，并且防止第一部件18和第二部件20朝向打开配置运动。例如，套筒部分42的外径基本上等于外轮廓32的上部36的直径，以使得模具1在闭合配置中具有基本上为圆柱形状的圆截面。
锁定元件40还包括在套筒部分42下端处闭合套筒部分42的底部部分46。在锁定元件40的锁定位置中，第一部件18和第二部件20位于底部部分46上。底部部分46和肩部38防止第一部件18和第二部件20在轴向方向上相对于锁定元件40的任何运动。
如图2和图3所示，根据附图所示的实施方式，底部46形成模制腔16的一部分，并且包括底面48，底面48具有将形成的容器的底部的形状。如图3所示，当所述第一部件18和第二部件20在套筒部分42中接合时，底面48闭合由第一部件18和第二部件20的体部22所限定的内开口的下端。在闭合配置中，当锁定元件40处于其锁定位置时，模制腔16因而由第一部件18和第二部件20的体部22以及锁定元件40的底面48界定。模制腔16在开口28所位于的上端处保持打开。当所述预成型件被置于模具1中时，开口通过在预成型件4的颈部8的底部处的凸缘14闭合。
容器的底部由锁定元件40的底部部分46的底面48形成的实际情况使得能够容易地改变容器底部的形状，不必修改模具1的第一部件18和第二部件20，而是简单地通过使第一部件18和第二部件20与不同的锁定元件40协作。
根据图2和图3所示的实施方式，底面48由在套筒部分42的内开口44中轴向延伸的突出部50的上端形成。突出部50通过凹槽52与内开口44的壁间隔开，凹槽52具有基本上等于外轮廓32的下部34的壁厚的宽度，外轮廓32由闭合配置中的第一部件18和第二部件20限定。如图3所示，当所述元件处于其锁定位置时，即，当锁定元件40处于其锁定位置时，凹槽52接收下部34的下端。可通过修改突出部50的高度来改变要制造的容器的体积，而不改变第一部件18和第二部件20。
因此，可简单地通过改变锁定元件40的形状来通过相同的第一部件18和第二部件20生产各种容器。
应理解的是，上述模具1的形状是以示例的方式给出，并且所述形状取决于待生产的中空体。第一部件18和第二部件20的中空凹处24不必对称。根据变型，模制腔16可仅由第一部件18和第二部件20形成，而不通过前述的锁定元件40来形成。在这种情况下，锁定元件40可仅由套筒部分形成，而不必包括如前所述的底部部分。
第一部件18包括在所述第一部件的外表面上基本上径向延伸的至少一个第一凹槽54。更具体地，第一凹槽54完全围绕所述第一部件在第一部件18的上部36中延伸。根据附图所示的实施方式，第二部件20还包括在外表面上以及所述第二部件20的上部36中基本上径向延伸的第一凹槽55。第二部件20的第一凹槽55关于第一部件18的第一凹槽54延伸，以使得第一凹槽54、55在模具的闭合配置中，完全围绕由模具1的第一部件18和第二部件20所确定的外轮廓32的上部36基本上径向地延伸。
同样地，锁定元件40包括在锁定元件40的套筒部分42的外表面上基本上径向地延伸的至少一个第二凹槽56。因此，第二凹槽56完全围绕套筒部分42延伸，并且基本上平行于第一凹槽54、55。
根据附图所示的实施方式，第一部件18和第二部件20包括在上部36上轴向分布的多个第一凹槽54、55，并且锁定元件40包括在套筒部分42上轴向分布的多个第二凹槽56。
如以下所描述，第一凹槽54、55和第二凹槽56用于模具1的运送，并且用于与模具保持装置协作以将模具1牢固地保持在闭合配置。
模具1在从中空体2的预成型件4模制诸如容器或瓶子的中空体2的机器中进行使用。
在用于通过液压成型方法来形成容器2的机器而言，该机器包括例如以下站：
-加热站，在加热站中对预成型件4施加加热廓线以允许其后续变形；
-加载站，在加载站中将预成型件4加载到如上所述的模具1中；
-成型站，在成型站中，液体经由设置成将液体注入内开口12中的喷嘴而注入预成型件4中，液体注射使预成型件4变形并获得模制腔16的形状，即，待生产的容器的形状；
-加盖站，在加盖站中，制成的容器通过拧紧或夹紧位于该容器的颈部8上的盖而闭合；
-卸载站，例如由装载站形成，其中，从模具取回填充且闭合的容器；
-各种运送站，设置成用于在机器的站之间运送预成型件4和制成的容器2。
在用于成型容器2的机器实施吹气成型方法的变型中，该机器包括例如以下站：
-加热站，在加热站中对预成型件4施加加热廓线以允许其后续变形；
-加载站，在加载站中将预成型件4加载到如上所述的模具1中；
-成型站，在成型站中，加压气体经由设置成将加压气体注入内开口12中的喷嘴而注入预成型件4中，气体注射使预成型件4变形并获得模制腔16的形状，即，待生产的容器的形状；
-填充站；
-加盖站，在加盖站中，制成的容器通过拧紧或夹紧位于该容器的颈部8上的盖而闭合；
-卸载站，例如由装载站形成，其中，从模具取回填充且闭合的容器；
-各种运送站，设置成用于在机器的站之间运送预成型件4和制成的容器2。
这种机器本身是公知的，在本文中将不再进行详细描述。上述结构以非限制性示例的方式给出，并且这些机器可包括更多或更少的站或者可接受各种修改。
根据图7所示和以下所述的实施方式，预成型件4和形成的容器2在机器中在上述模具1中进行运送，这意味着模具1在其在该机器的各种站中移动期间承载预成型件4和容器2。这种实施方式尤其有利，因为当仅通过预成型件或容器的颈部来承载所述预成型件或容器时，这种实施方式使得能够消除所述预成型件或容器在其运送期间变形或破裂的风险。当由模具保护时，预成型件和容器还能承担更大的转速和离心力，从而允许提高该机器的速度，并因此提高生产能力。
然而，根据本发明的模具1还可以与更多常规机器一同使用，其中，加载、成型和卸载在单个站中执行，并且模具仅在该站中使用，在该机器的其他站中，预成型件和容器通过其颈部进行运送。
通常，该机器的每个站都包括轮或圆盘运送带，轮或圆盘运送带可围绕基本上平行于预成型件的轴线A的轴线(即基本上竖直的轴线)作旋转运动。每个轮都承载多个模具保持装置，模具保持装置可与轮一起作旋转运动，并设置成与前述模具1协作，从旋转运送所述模具。
为便于理解本机器，未示出所述机器不同的轮，仅示出了模具保持装置。
如图7所示，第一类型的模具保持装置58(图5和图6)设置在该机器的大部分轮上，而第二类型的模具保持装置60(图1和图4)则设置在加载站和卸载站的轮上。
第一类型的模具保持装置58每个都包括臂状件62，臂状件62基本上径向地从轮延伸，并且包括位于其自由端处、适于接收模具1的压印件64。压印件64具有基本上为半圆柱的形状，该形状限定径向地朝向轮外转向并打开的模制腔。如图5所示，模制腔的壁66包括至少第一突出部68和第二突出部70，第一突出部68和第二突出部70设置成分别在模具1的第一凹槽54、55和第二凹槽56中接合。第一突出部68和第二突出部70每个都呈弓形肋状件形式，该弓形肋状件从模制腔的壁66朝向模制腔的中心延伸，并且与第一凹槽54、55和第二凹槽56的形状的部分互补，以使得当第一突出部68和第二突出部70在第一凹槽54、55和第二凹槽56中接合时，模具锁定在其闭合配置，从而锁定元件40不能沿着轴向方向相对于第一部件18和第二部件20运动。
根据图6所示的实施方式，当模具1被置于压印件64中时，保持元件72设置在臂状件62的端部，以便在承载臂状件62的轮的旋转期间根据径向方向将模具1保持在压印件64中。保持元件72还包括突出部(未示出)，并且与压印件64一起形成套筒，其中，突出部在模具1的第一凹槽54、55和第二凹槽56中接合，套筒可在解锁位置(图5)与锁定位置(图6)之间运动，其中，在解锁位置中，可将模具1引入套筒中，在锁定位置中，套筒围绕模具1并且防止所述模具1相对于第一类型的模具保持装置58进行任何径向运动。保持元件72可铰接至臂状件62，从而允许保持元件72在打开配置与闭合配置之间运动，或者可由通过致动器置于臂状件62上的单独零件形成，以将套筒置于闭合配置。
可替代地，用于根据轮的径向方向在压印件64中保持模具1的装置能够由设置成在压印件64的突出部68和70上锁定模具1的可操作磁性装置形成。当该磁性装置启动时，在突出部68和70上保持模具1；而当该磁性装置停用时，模具1可自由离开压印件64，以移动至该机器的后续站。
第二类型的模具保持装置60每个都包括两个夹紧件74，夹紧件74可绕轴线C相对于彼此运动，并且设置成分别与模具1的第一部件18和第二部件20协作。如图4所示，夹紧件74与模具1的一部分之间的配合通过例如突出部76来保证，其中，突出部76在夹紧件74中延伸，并且能够在第一部件18和第二部件20的第一凹槽54、55中进行接合。如图1所示，当夹紧件74与第一部件18和第二部件20协作时，夹紧件74能够在模具1的打开配置与闭合配置之间移动所述第一部件18和第二部件20。因此，当锁定元件40被从其锁定位置解除时，第二类型的模具保持装置60允许通过在模具的第一和第二部件18和20的打开配置中移动模具的第一和第二部件18和20来在模具中加载预成型件4以及从模具1卸载形成后的容器2。如图4所示，当模具处于其闭合配置中时，夹紧件74运动至其打开位置导致突出部76从第一凹槽54、55脱离接合，并导致释放模具1。第二类型的模具保持装置60还设有设置成在解锁位置与锁定位置之间移动锁定元件40的装置(未示出)，其中，在解锁位置，锁定元件40从第一部件18和第二部件20脱离接合(图1)，在锁定位置，锁定元件40在第一部件18和第二部件20上进行接合。例如，这种装置设置成与一个或多个第二凹槽56协作，并且可轴向平移运动，以根据轴向方向移动锁定元件40。
以下将参照图7描述用于使用如上所述的机器形成容器的方法的各步骤。
首先，如图7的参考标号7a所示，在加载站处，通过第二类型的模具保持装置60将预成型件4加载到保持打开配置的模具1中。然后，通过移动第二类型的模具保持装置的夹紧件74闭合模具1(参考标号7b)。然后，如参考标号7c所示，通过围绕第一部件18和第二部件20接合锁定元件40，将模具1置于锁定的闭合配置中。移动夹紧件74以释放锁定的模具1(7d)。如下所述，已释放锁定的模具1的第二类型的模具保持装置60继续与轮转动，以接收包括形成后的容器的模具1。
如图7的参考标号7e所示，由第二类型的模具保持装置60释放的锁定的模具1通过由运送轮承载的第一类型的模具保持装置58拾取。在该站处，改变连续模具之间的节距，以使得模具彼此更靠近。由于第一类型的模具保持装置58不包括如第二类型的模具保持装置60的可移动夹紧件，所以第一类型58的模具保持装置所需的空间比第二类型的模具保持装置60所需的小，所以这种允许提高机器生产能力的节距改变是可能的。
通过运送轮承载的模具1被移动至成型站，在成型站，模具1被设置在成型站的轮上的第一类型的模具保持装置58拾取(参考标号7f)。根据图7所示的实施方式，然后，将保持元件72置于第一类型的模具保持装置58的臂状件62上，以便径向地保持模具1(7g)。如参考标号7h所示，容器2在轮的旋转期间形成。一旦填充容器2成型以及在液压成型方法中被填充(参考标号7i)，就从臂状件62取回保持元件72(7j)，并且将包括制成的且填充的容器2的模具1运送至加盖站，在加盖站，模具1被另一第一类型的模具保持装置58拾取(7k和7l)。
在加盖站处，闭合第一类型的模具保持装置58(7m)，并且将盖置于容器2上(7n)。然后，通过设置在另一运送轮上的、第一类型的模具保持装置58拾取已加盖的容器2(7o和7p)，该运送轮将模具1运送至加载站的、打开的第二类型的模具保持装置60(7q)，加载站还形成卸载站。运送轮改变节距，以便使节距适应加载站的节距。
闭合围绕包括填充并加盖容器2的模具1的、第二类型的模具保持装置60(7r)，并且使锁定元件40从第一部件18和第二部件20脱离接合(7s)。模具1通过夹紧件74置于打开配置中(7t)，并且填充并加盖的容器2被从模具1收回(7u)。第二类型的模具保持装置60与打开的模具1一起继续其旋转，并且新的预成型件4被加载到模具1中(7v)。
如前所述，可以提供其他站，诸如用于例如除污或清洁预成型件的预处理预成型件4的站，或者在容器意外泄漏的情况中用于从卸载站收回受污模具的站。
如前所述，如上所述的方法以非限制性示例的方式给出。能够以公知方式使本机器和方法适于执行容器的吹制成型方法。
如前所述，能够简单地通过更换锁定元件40以及保持相同的第一部件18和第二部件20用模具1生产各类容器。
本方法和机器还可适于生产容器2以外的其他中空体。
由于模具的锁定通过紧凑和简单的锁定元件实现，而不是通过设置在模具保持装置上的锁定器件来实现，所以以上所公开的模具和机器非常紧凑。如前所述，由于所述模具保持装置结构简单，不包括用于锁定模具的复杂器件，所以可以在一个轮上设置更多的模具保持装置，从而可提高机器的生产能力。

Claims (14)

1.用于从中空体(2)的预成型件(4)模制所述中空体的模具(1)，所述模具限定模制腔(16)并包括第一部件(18)和第二部件(20)，所述模制腔(16)具有待模制的中空体(2)的形状，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)能够在所述模具(1)的打开配置与所述模具(1)的闭合配置之间相对于彼此运动，在所述打开配置中，能够将所述预成型件(4)加载至所述模制腔(16)内，在所述闭合配置中，形成所述模制腔(16)，并且在所述闭合配置中，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)限定外轮廓(32)，所述外轮廓(32)具有通过径向地延伸的肩部(38)结合在一起的上部(36)和下部(34)，所述模具(1)还包括锁定元件(40)，所述锁定元件(40)设置成在所述模具(1)的锁定位置中将所述模具(1)保持在所述闭合配置中，所述锁定元件(40)包括至少套筒部分(42)，所述套筒部分(42)包括在套筒部分(42)的上部打开的内开口(44)，
其特征在于，所述套筒部分(42)在所述闭合配置中绕所述外轮廓(32)的所述下部(34)进行设置，以使得所述套筒部分(42)围绕所述下部(34)，并且防止所述模具(1)在所述模具(1)的锁定位置朝向所述打开配置运动，所述外轮廓(32)的所述下部(34)在所述内开口(44)中进行接合并且所述肩部(38)邻接在所述内开口(44)的上端上，以使得所述外轮廓(32)的所述上部(36)在所述模具(1)的所述锁定位置中在所述套筒部分(42)之上延伸，
其中，所述锁定元件(40)还包括底部部分(46)，所述底部部分(46)在所述套筒部分(42)的一端处闭合所述套筒部分(42)，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)在所述锁定位置中位于所述底部部分(46)上。
2.根据权利要求1所述的模具，其中，所述底部部分(46)形成所述模制腔(16)的一部分，并且在所述锁定位置中闭合所述模制腔(16)。
3.根据权利要求2所述的模具，其中，待模制的中空体(2)为具有颈部、体部和底部的容器，其中，当处于所述闭合配置时，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)的中空凹处(24)限定所述容器的所述体部的形状，并且所述底部部分(46)包括具有待形成的容器的底部的形状的底面(48)。
4.根据权利要求2所述的模具，其中，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)中的每个都包括具有待生产的中空体(2)的一部分的形状的中空凹处(24)，在所述闭合配置中，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)的所述中空凹处(24)彼此相对并且共同限定所述模具的所述模制腔(16)。
5.根据权利要求1所述的模具，其中，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)在所述闭合配置中限定圆柱形外轮廓(32)，所述套筒部分(42)具有内开口(44)，所述内开口(44)具有圆柱形的所述外轮廓(32)的所述下部(34)的形状，所述套筒部分(42)与其在所述锁定位置中所围绕的、所述第一部件(18)和所述第二部件(20)的所述下部(34)互补。
6.根据权利要求1所述的模具，其中，所述第一部件(18)和/或所述第二部件(20)包括至少一个第一凹槽(54；55)，在所述模具(1)的所述闭合配置中，所述第一凹槽(54；55)在所述模具(1)的外表面上在由所述套筒部分(42)围绕的所述下部(34)之外延伸，并且所述锁定元件(40)的所述套筒部分(42)包括至少一个第二凹槽(56)，所述第二凹槽(56)在所述套筒部分(42)的外表面上延伸，所述第一凹槽(54；55)和所述第二凹槽(56)设置成与模具保持装置(58、60)协作，以便将所述模具(1)保持在所述锁定位置中。
7.用于从中空体的预成型件制造所述中空体的机器，所述机器包括至少一个第一类型的模具保持装置(58)以及一个模具(1)，
其中，所述模具限定模制腔(16)并包括第一部件(18)和第二部件(20)，所述模制腔(16)具有待模制的中空体的形状，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)能够在所述模具(1)的打开配置与所述模具(1)的闭合配置之间相对于彼此运动，在所述打开配置中，能够将所述预成型件(4)加载至所述模制腔(16)内，在所述闭合配置中，形成所述模制腔(16)，所述模具(1)还包括锁定元件(40)，所述锁定元件(40)设置成在所述模具(1)的锁定位置中将所述模具(1)保持在所述闭合配置中，所述锁定元件(40)至少包括套筒部分(42)，所述套筒部分(42)在所述闭合配置中绕所述第一部件(18)和所述第二部件(20)的下部(34)进行设置，以使得所述套筒部分(42)围绕所述第一部件(18)和所述第二部件(20)的所述下部(34)，并且防止所述模具(1)在所述模具(1)的锁定位置朝向所述打开配置运动，以及
其中，所述第一类型的模具保持装置(58)包括用于将所述模具(1)的锁定元件(40)的套筒部分(42)保持在闭合配置中的装置，以便将所述模具(1)保持在其锁定位置中，其中，所述套筒部分(42)围绕所述模具(1)的第一部件(18)和第二部件(20)的下部(34)。
8.根据权利要求7所述的机器，还包括至少一个第二类型的模具保持装置(60)，所述第二类型的模具保持装置(60)包括两个夹紧件(74)，所述两个夹紧件(74)能够相对于彼此运动且设置成分别与所述第一部件(18)和所述第二部件(20)协作，所述夹紧件(74)能够在所述模具(1)的打开配置与闭合配置之间移动所述第一部件(18)和所述第二部件(20)。
9.根据权利要求7所述的机器，其中，所述机器为用于从预成型件(4)生产容器(2)的机器，所述机器包括用于形成所述容器(2)的至少一个容器成型站，所述成型站包括用于将气态成型流体注入被置于模具(1)中的所述预成型件(4)内的装置，以使得所述流体的注射使所述预成型件(4)变形，从而获得所述模制腔(16)的形状，所述成型站包括多个模具保持装置(58)。
10.根据权利要求7所述的机器，其中，所述机器为用于从预成型件(4)生产容器(2)的机器，所述机器包括用于形成所述容器(2)的容器成型站，所述成型站包括用于将液态成型流体注入被置于模具(1)中的所述预成型件(4)内的装置，以使得所述流体的注射使所述预成型件(4)变形，从而获得所述模制腔(16)的形状，所述成型站包括多个模具保持装置(58)。
11.一种机器，其包括：
模具(1)，所述模具限定模制腔(16)并包括第一部件(18)和第二部件(20)，所述模制腔(16)具有待模制的中空体的形状，所述第一部件(18)和所述第二部件(20)能够在所述模具(1)的打开配置与所述模具(1)的闭合配置之间相对于彼此运动，在所述打开配置中，能够将预成型件(4)加载至所述模制腔(16)内，在所述闭合配置中，形成所述模制腔(16)，所述模具(1)还包括锁定元件(40)，所述锁定元件(40)设置成在所述模具(1)的锁定位置中将所述模具(1)保持在所述闭合配置中，所述锁定元件(40)至少包括套筒部分(42)，所述套筒部分(42)在所述闭合配置中绕所述第一部件(18)和所述第二部件(20)的下部(34)进行设置，以使得所述套筒部分(42)围绕所述第一部件(18)和所述第二部件(20)的所述下部(34)，并且防止所述模具(1)在所述模具(1)的锁定位置朝向其打开配置运动，其中，所述第一部件(18)和/或所述第二部件(20)包括至少一个第一凹槽(54；55)，在所述模具(1)的所述闭合配置中，所述第一凹槽(54；55)在所述模具(1)的外表面上在由所述套筒部分(42)围绕的所述下部(34)之外延伸，并且所述锁定元件(40)的所述套筒部分(42)包括至少一个第二凹槽(56)，所述第二凹槽(56)在所述套筒部分(42)的外表面上延伸；以及
其中，模具保持装置(58)包括至少第一突出部(68)和第二突出部(70)，当所述模具由所述模具保持装置(58)承载时，所述第一突出部(68)和所述第二突出部(70)在所述模具的第一凹槽(54；55)和第二凹槽(56)中接合，以便根据所述模具的轴向方向将所述模具(1)保持在所述模具保持装置(58)中，并将所述模具保持在其锁定位置。
12.根据权利要求11所述的机器，其中，所述模具保持装置安装在轮上，所述轮能够绕平行于所述模具(1)的轴向方向的轴线作旋转运动。
13.根据权利要求12所述的机器，其中，所述模具保持装置(58)还包括用于根据所述轮的径向方向将所述模具保持在所述模具保持装置(58)中的装置。
14.根据权利要求13所述的机器，其中，将在径向方向上保持所述模具的所述装置包括套筒，所述套筒能够在解锁位置与锁定位置之间运动，在所述解锁位置，能够将所述模具(1)引入所述套筒中，在所述锁定位置，所述套筒围绕所述模具(1)，以便根据所述轮的径向方向防止所述模具(1)运动。
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