CN1078124C - 用于模压制造塑料螺丝盖的装置 - Google Patents

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Abstract

一种模压制造塑料螺丝盖的装置，它包括一圆盘，其上配置有模压单元，每一模压单元包括一上部柱塞(3、9)，一液压推动的下半模(2)与该柱塞相顶。半模限定了内部引入定量塑料(P)的空穴。柱塞配有分离件(43、49)，用于在盖制造过程结束后将其拔出。

Description

用于模压制造塑料螺丝盖的装置
技术领域
本发明涉及一种用于模压制造塑料制品特别是螺丝盖的装置。
背景技术
用于通过拧紧(螺丝盖)或作用在容器嘴上(顶盖)的压力由一个浇口杯形成的闭合模压方法和装置已经为人所知，例如德国专利公布号2007777、欧洲专利公布号162456以及美国专利号2155316、2891281、4343754和4497765。
现有技术装置包括一个绕一垂直轴回转的圆盘，该圆盘上装有多个间隔角度相等的模压装置。每个装置均包括一个与下凹模对准的上凸模。将定量的半流体状塑性材料导入凹模并通过两个半模的相对运动进行压制。在现有技术美国专利号2155316和2891281(以下称现有技术专利X)中，该相对运动系由凹模的液压升高产生；而在现有其它技术专利(以下称现有技术专利Y)中则是靠凸轮机构产生的机械运动将凸模压到凹模上。
在现有技术专利X中表明的装置中不可能生产装有防压实环的螺丝盖。另一方面，在现有技术专利Y中表明的装置中为形成防压实环，凸模具有一复合结构，在这种结构中，元件必须可动，以便能传递模压力并能取出模压盖。由于这个原因，在现有技术专利Y中表明的装置中，模压过程中出现的高压力要求凸模具有强度特别高的结构以平衡不可避免的变形，并具有可兼顾其与凹模良好配合的机械公差。而且还要求传动元件打开模压零件，这意味着形成防压实环。然而，这种高强度的复杂结构使得半模的更换和校准十分困难，特别是在必须更换上述半模以制造具有不同形状盖时。
本发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于生产带一防压实环的螺丝盖装置，其中加压作用如现有技术专利X那样由凹模提供，但凸模的结构要能如现有技术专利Y那样形成防压实环。
在这一目标范围内，本发明的一个具体目的是提供一种能根据制造盖的特点方便地更换半模的装置。
一种用于模压制造塑料螺丝盖的装置，该螺丝盖(A)装有一带保持件(E)的防压实环(D)，该保持件适于在其应用的容器的接头下连接，该装置包括多个模压单元，该模压单元被配置在一绕垂直轴线(G)回转的圆盘上并包括一上凸模和一下凹模，该两半模沿平行于该圆盘的回转轴线，其中，该下凹模包括一形成一有一圆环状台肩的空穴的碗，该上凸模包括一套筒，它具有一适于与该碗接合、直至它与下凹模的该圆环状台肩抵靠的下环套、一适于进入该碗的柱塞、以及用于驱动该套筒的装置，
其特征在于，该凸模还包括一圆柱套管，它被固定在圆盘结构上并与凹模的滑动轴线同轴；该套筒在所述套管上被导引；该柱塞在该套管内被导引，并通过弹性装置在一上升行程限制位置内被驱动；该柱塞和该套管提供沿轴线方向相对的表面以形成该防压实环(D)的保持件(E)，
还包括：用于将该凹模从接受足够形成盖(A)的定量(P)塑性材料的一下降位置到一升高位置的液压驱动装置，在该升高位置，该套筒的该环套进入该碗，直至它紧靠在该环状台肩上并与该柱塞一起形成盖的模压腔；弹性支承装置，该弹性支承装置适于允许凹模的向上行程，以使该凹模通过对该定量(P)塑料的压缩产生该定量塑料的压缩直至它占据全部模腔，从而在凹模向下行程后使所述套筒降低，并与该弹性装置的作用相反，系轴向作用在盖(A)上而将该表面相互隔开并从柱塞去除该盖。
附图概述
以下结合附图说明建议的实施例及其一些变形，以期更清楚地理解本发明更多的特点，其中：
图1为一用于一带防压实环盖成型的模压装置沿一垂直平面的剖面视图；
图2和图3分别为图1的两个局部放大力；
图4、5、6、7为本发明装置的进一步操作状态图；
图8为另一种盖的剖面图；
图9为用于制造图8中盖的另一实施例模具的剖面图；
图10为再一实施例模具的剖面图；
图11为有关用于取出已模压盖装置的又一实施例的剖面图。
本发明的实施方式
参阅图1—3，本装置包括一个可绕一垂直轴旋转的圆盘，并在其外周区域支承有多个用于塑料制盖的模压单元。以下假设所述盖为带一防压实环的螺丝型式，该防压实环适于清楚地表明在拧盖时容器的压实程度。
每个单元均包括一标号为1的上凸模和一标号为2的下凹模。半模1包括一盘3，通过上述盘3的一管状底盘4将该盘3拧入套筒5；该套筒又被拧在一管状杆6上。
将一管7与管状杆6和套筒5一起密封插入管状底盘4中形成一圆柱状空隙8。套筒5在其下端有一较宽部分9，该较宽部分9与管状底盘4一起在盘3上密封对中并形成一个模腔10，该模腔10通过管状部的开口11与空隙8相连。模腔10通过直线在盘3上方的管状底盘4区域内形成并分别在上述底盘的一隔膜14中的开口12和13与管7的内部相连。
套筒5的部分9和盘3形成产生盖内部皱纹的柱塞；在所述例子中，上述盖系由一包括一圆柱杯B的盖A构成，该圆柱杯B带有一内螺纹C和一防压实环D，该防压实环包括由一沿径向平面折叠的环E构成的保持件。环E向内有斜度，与杯B的圆柱面形成钝角。在一单独生产阶段中，通过一圆周虚线F防压实环D使杯B可以卸下，当盖从所装容器上拧松时即可使它分离。应注意在将盖放在容器上之前，将保持环E朝杯B内部折叠以与上述盖的内壁形成一锐角，并使它能在容器上应用期间与一接头或在盖拧紧区下面的容器颈部形成的其它切口咬合。
将管7的上端密封插入一有外螺纹的圆柱插头15的座中，在圆柱插头15的不同水平处形成径向开口16和17。将插头15拧入管状杆6的上端，以便把管7锁紧在插头15和管状底盘4之间。
插头15被密封装在一套筒18中，并将管状杆6的顶部插入套筒下部。套筒18有一内接头19，它在插头15的台肩20和管状杆6的上缘之间保持夹紧，以使套筒18也与管状杆6刚性连接并随其轴向运动。
套筒18上形成有径向开口21和22并通过插头15与套筒18间形成的环形槽23、24与插头15的开口16和17分别连接。套筒18上密封安装有一套管25，套管内部有两条槽26、27，第一条槽与开口21相互连接，第二条槽与开口22相互连接。通过加在套管25上的接头(未图示)将槽26和27连接到冷却液的供给和返回处，冷却液通过管7被送入空腔10以冷却柱塞3、9并对制成盖A的塑料进行固化。然后使液体通过开口11流出空腔10和空隙8并通过开口16和21从那里流出。
套管25通过一与套筒18的环形槽29接合的弹性环28在套筒18上轴向定位。
通过一螺旋离合器使套筒5在一圆柱套管30中滑动导引，该圆柱套管与一管状件31刚性连接，管状杆6在管状件31中滑动。
套管30的下缘内部分有一配置成与套管33轴向相对的圆锥倒角32，部分9通过套管33与套筒5相连。套管33有一与圆锥倒角32的表面互补的圆锥表面。在套管30内靠下缘处有一圆柱支座33a，该支座形成一台肩33b并通过套筒5向内闭合。支座33a中装有一间隔环33c，该间隔环被安装在套筒5上并停靠在一在部分9顶部形成的台阶33d上。以下将会明显地看到，间隔环33c的尺寸为在盖的模压过程中靠在台肩33b上以在倒角32和套管33之间形成一空穴即形成保持件E。
套管30和管状件31与圆盘的结构部分一支承体的相应圆柱支座34同轴线。实际上，该支承体由一装在其轴线G为圆盘回转轴线的垂直轴上的回转鼓35构成。
将一套管36插入支座34并靠在带有一环形凸出部分37的支座34边缘。间隔环39停靠在中间隔有一弹性环38的环形凸出部分37上，管状件31通过上述管状件31的一外部凸缘40依次停靠在上述间隔环39上。一保持件41通过螺丝(未图示)接合在凸缘40上并将管状件31和套管36相互及相对支座34同轴线地锁紧在回转鼓35的上表面上。
在套管36与套管30和管状件31的外表面之间形成一圆柱空腔42；套筒43在内部从下面延伸到上述空腔，并通过套管36中的一内部轴承44和一外部轴承45在套管30上轴向导引。
套筒43在部分9处以一拼合环或环套46为端部，其内缘标识号为47。环套46与部分9的外表面形成一用于杯B的圆柱壁和环D模压的空隙。
通过一个臂48将套筒43刚性地连接到一与之平行的柱或杆49上。将柱49引入一回转鼓35的支座50内，并在项部装有一与凸轮盘随动的滚柱51，该凸轮盘与装置的固定结构刚性连接，故为静止的并与盖的回转轴线G同心。凸轮(未图示)使套筒43向下运动正向只转过一足以去除由柱塞3、9形成盖的角度；转过余下的角度，则套筒43可与弹性支撑装置反向朝上运动。
上述弹性支撑装置包括多个盘形弹簧52，该盘形弹簧放在管状件31和停靠在一装在空腔42中的管状壳体54上的一回转环53的突缘40之间。壳体54有一内部凸出部55，凸出部上有顶住回转环53的一圆柱弹簧56。
为了防止套筒5相对套管30回转，在套筒5外侧有一轴向槽57，该轴间槽中可滑动地接合滚柱58，该滚柱58向套管30内侧突出。
下半模2包括一个碗59，该碗形成一允许插入圆环46直到它靠在一台肩60上并闭合盖模压室。孔60a被形成在碗59的壁上并使碗穴与外部保持连通，以便在形成过程中留在模具中的空气吹出。
通过一外环61将碗59锁紧在一盘62上，它们一起形成连接到给料管道64和冷却液体用排放管道65的空腔63。
管道64和65装在一中空管状杆66内部，其上面装有盘62。中空管状杆与柱塞3、9同轴地导入装置结构中并通过一相应的液压驱动器驱动以将碗59对着及离开柱塞3、9运动。
所述装置的操作过程如下。
在圆盘回转过程中，定量P的糊状塑料被投放在碗59的空穴中。在这一阶段中，如图4所示，碗59低于柱塞3、9，通过弹性装置将柱塞3、9驱动到套管30下端停止的位置。在所示例子中，弹性装置由一设置在凸缘40与止推垫圈68之间的弹簧67构成，止推垫圈68靠在套筒18的一个环形支承面69上并具有一向上翻卷的边缘以封闭套管25的底部。调整控制杆49行程并进而控制套筒43的固定凸轮，以便环套46的边缘47在此阶段过程中处于低于柱塞盘3的水平处。
当凹模2通过液压升高时，环套46即紧靠在台肩60上并在柱塞3、9与碗50之间形成模腔，则闭合。
然后加到下半模2上的压力引起模腔中塑料的逐渐分布，直到它充满在圆锥倒角32与套管33之间形成的圆环E模压用的空穴。当模压空穴被充满时，由于塑性材料的不可压缩性，碗59即停止在图5所示的最终位置上。在这个位置上，环套46的边缘47处在套管33的圆锥表面与部分9的圆柱表面之间形成角度的位置，故在伸出保持环E的杯B的边缘上方。
当塑料因冷却液体送入空腔10和63而达到适当的固化点时，即不必再担心塑性变形，促使碗59下降(见图6)。但在碗59留出空间时，盖A并不落下，而仍旧只附在柱塞3、9上。
当碗59被移开时，促使杆49下降；通过拉套筒43向下，由于盖A边缘上边缘47的轴向推力，上述杆使盖从柱塞上分离。盖的分离是材料的弹性所允许的，材料允许杯B的弹性膨胀作为螺纹C从部分9的相应槽中脱开的后果，而保持环E则略为打开以便在部分9的圆柱壁上滑动。应当指出，盖在起始时由于将其粘附在柱塞上的摩擦力而将柱塞向下拉动一小段距离并使圆锥倒角32与套管33产生间隔。该间隔允许保持环E向外挠曲，从而使盖易于从柱塞中拔出。当已将盖从柱塞拔出时，由于塑料的弹性“记忆”，圆环E重新获得其锥形，斜度朝向盖的轴线。
同时，圆盘转到一个位置，在这里被脱下的盖A落到一设置在两个半模1和2之间的排出槽(未图示)上。在圆盘旋转过程中对每一模压单元重复上述循环。
实际上，通过向圆盘提供三分之二模压单元，盖的冷却阶段复盖大约315°，而对于在碗59的空穴中投放定量的塑料、盖的模压以及盖的拔出的操作则在剩下的45°内进行。
当盖A退出装置时，它们受到其后的处理。特别是对于图所示的特殊型式的盖A来说，由于形成虚线F和保持件E向内倾覆，故该保持件E可从旁边作用在已加上盖容器的套管上并在拧松过程中承受拉力直到带D沿虚线F断开。
上述装置的一个主要优点是在模压过程中柱塞3、9上的压力通过隔离环33c和元件30、31和41被卸在回转鼓35上。因此，由套筒5和管状杆6组成的杆件不必承受很高的轴向负荷，并可制造成小于传统装置的相当杆件，在上述杆件中是通过与圆盘转动轴线同心的一个传动凸轮驱使柱塞相对于静止碗59动作来实现压缩。
在传统装置中，相当的杆件实际上不仅必须承受相当大的合模压力，而且还要承受因杆件在传动凸轮轮廓上接合引起的切向分力所产生的侧应力。上述装置的杆件意即由于没有跟随传动凸轮强制的元件，套筒5和管状杆6可因此而更轻，结构更简单。其结果是装配更容易，当必须生产具有另一种形状和不同防压实环的盖时简化了用于更换压模的操作。
另一主要优点是在取出盖过程中圆锥表面32和33自动产生间隔而不是通过凸轮装置进行。
图8是表示一个盖实施例的剖视图，其中保持件由多个被模压为与杯的内壁形成一锐角的片状物H组成。为产生这样的一个盖，装有一个具有带一呈向上喇叭口圆锥内表面的V形横截的面槽70和在套管30下端处一带有以一与槽70角度相同的角度成向下锥度的圆锥外表面71的边缘，以致与其精确配合，以代替以前具有一圆锥表面的套管33就足够了。边缘71的圆锥外表面形成凹槽72以在模压过程中形成片状物H。装置的操作方法是相同的，不同的是在盖模压过程中可将环套46的边缘47下降到低于部分9的上边缘，以致在盖的模压过程中通过一形成该盖边缘的内部台阶73来限定。当套筒43向下动作时，台阶73通过与盖的边缘相接合而可将该盖从部分9上拔出，而盖通过圆环D仍附在圆环43上。接着套筒43向上运动与柱塞的盘3相反而使片状物H朝盖的内侧折叠并将其最后去除。
如图10所示，在本发明装置的进一步实施例中，碗59的内部台肩可具有一球形74代替一平台阶，以避免在定量加料过程中任何塑料毛边在此滞留。当然，在此情况下，环套46的下端也具有与台肩74的形状对应的球形75。
在如图11所示本发明的装置的另一实施例中系采用通过一个阀控制的压缩空气，以便于将盖从柱塞3、9上拔出。为此目的，在端部9、套管30和管状件31壁中沿轴向开有一通道76，并在底部通过由在部分9的下缘与盘3之间形成的一空间构成的出口77导出。在一向上区域，通道76导入一与压缩空气气源连接的孔78。活塞79可在孔78中滑动，销80作用在该活塞上，该销在一装在孔78中的衬套81中被导引。螺丝82可作用在销80上并被拧入一从回转环84伸出的臂83中，该回转环被固定在弹簧67与圆环68之间。活塞79的作用则作为一个开关，按装置的循环打开及关闭供给出口77的压缩空气，一旦下半模离开柱塞3、9即把压缩空气送入盖内。压缩空气的送入使盖胀大，特别是使螺纹C与部分9隔开，从而减少以后圆环46下降过程中将盖去除的阻力。根据本发明构思还可提出许多改进和变型，所有这些均在本发明内容的范围内。
所具有具体细节均可进一步被其它相当的技术方案替代。实际上，所采用的材料及形状和尺寸均可按照要求，因此本发明权利要求书不放弃的保护范围如下。

Claims (11)

1.一种用于模压制造塑料螺丝盖的装置，该螺丝盖(A)装有一带保持件(E)的防压实环(D)，该保持件适于在其应用的容器的接头下连接，所述装置包括多个模压单元，该模压单元被配置在一绕垂直轴线(G)回转的圆盘上并包括一上凸模(1)和一下凹模(2)，所述两半模沿平行于所述圆盘的回转轴线，其中，所述下凹模(2)包括一形成一有一圆环状台肩(60)的空穴的碗(59)，所述上凸模(1)包括一套筒(43)，它具有一适于与所述碗(59)接合、直至它与下凹模(2)的所述圆环状台肩(60)抵靠的下环套(46)，一适于进入所述碗(59)的柱塞(3、9)；用于驱动所述套筒(43)的装置(48—51)，
其特征在于，所述凸模(1)还包括一圆柱套管(30)，它被固定在圆盘结构(35)上并与凹模(2)的滑动轴线同轴，所述套筒(43)在所述套管(30)上被导引，所述柱塞(3、9)在所述套管(30)内被导引，并通过弹性装置(67)在一上升行程限制位置内被驱动；所述柱塞(3、9)和所述套管(30)提供沿轴线方向相对的表面(32、33)以形成所述防压实环(D)的保持件(E)，
还包括用于将所述凹模(2)从接受足够形成盖(A)的定量(P)塑性材料的一下降位置到一升高位置的液压驱动装置，在该升高位置，所述套筒(43)的所述环套(46)进入所述碗(59)，直至它紧靠在所述环状台肩(60)上并与所述柱塞(3、9)一起形成盖的模压腔；弹性支承装置(52)，所述弹性支承装置适于允许凹模(2)的向上行程，以使所述凹模通过对所述定量(P)塑料的压缩产生所述定量塑料的压缩直至它占据全部模腔，从而在凹模(2)向下行程后使所述套筒(43)降低，并与所述弹性装置(67)的作用相反，系轴向作用在盖(A)上而将所述表面(32、33)相互隔开并从柱塞(3、9)去除所述盖。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述柱塞(3、9)包括一套筒(5)，所述套筒在所述管状套管(30)中被导引并具有一端部(9)，所述端部的外径大于所述套筒(5)的外径，以形成一与所述套管(30)的端部(32)轴向相对的环套(33)。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套管(30)和所述环套(33)的相对配置的表面被形成以产生用于对所述防压实环(D)的保持件(E)进行模压的凹槽。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述表面(32、33)为圆锥面。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述环套(46)有一形成一内部边缘(47)的端部；当所述下半模(2)在升高位置时，内部边缘(47)形成盖的边缘。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环套(46)具有一内部台阶(73)，所述内部台阶在所述下半模(2)升高位置形成盖的边缘。
7.如权利要求1—6中任一项所述的装置，其特征在于，所述碗(59)的所述台肩(60)和所述环套(46)的下端具有相配合和圆角的支承表面。
8.如权利要求1—6中任一项所述的装置，其特征在于，所述碗(59)通过外环(61)对于盘(62)锁紧，盘62被安装在被液压驱动杆(66)的端部。
9.如权利要求1—6中任一项所述的装置，其特征在于，模腔(10、63)在所述柱塞(3、9)中和围绕所述碗(59)形成，并被连接到用于冷却液供给和排出的导管(7、8、64、65)。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套筒(43)通过一臂(48)被连接到一在所述圆盘中被导引并通过一固定传动凸轮控制的杆(49)上。
11.如权利要求1—6中任一项所述的装置，其特征在于，它包括一具有一连接到压缩空气源的入口和一导至所述柱塞的所述端部(9)外部出口的通道(76)，所述通道(76)由一由孔(78)、活塞(79)和销(80)构成的阀控制，以在下半模(2)从所述柱塞(3、9)上移开时控制住所述模压盖内供压缩空气。
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