CN1080183C - 塑料容器的吹制喷嘴及装有这种喷嘴的设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明，从具有颈部(32)的毛坯(21)吹制容器的喷嘴(1)的特征在于，它具有一个将吹制流体引入毛坯中的孔(3)，该孔(3)的尺寸使得当毛坯在吹制模(17)中置位时，所述孔罩住所述颈部。

Description

塑料容器的吹制喷嘴 及装有这种喷嘴的设备

本发明涉及对瓶、罐这类的塑料容器的制造设备的改进，所述设备通过对在塑料预加工阶段获得的预型件或者中间容器这样的毛坯进行吹制而制得所述容器。本发明尤其涉及装在所述设备上的称为喷制喷嘴的部件。

目前，众所周知可通过吹制塑料毛坯而制造塑料容器。

当毛坯是预型件时，它或者是通过将塑料注入注射成形模而得到，或者是在一成形模中对塑料加以挤压吹制而得到。然后对所述预型件进行适当的热处理，随要获得的容器特性的不同进行或多或少的调整，并/或将所述预型件置入具有所要获得的容器的型腔的最后加工模中。然后将喷嘴插入所述预型件的开口(颈部)中，并将吹制流体，通常是高压空气，注射到预型件中，使之膨胀，并使容器材料紧贴到模壁上，从而制得所需的容器。最好，尤其是在本申请人的从预先注模形成的预型件制得容器的设备中，在所述吹制操作之前或与之同时，借助于一个伸长杆对所述预型件进行拉伸(或伸长)。并且，在用高压空气吹制之前进行拉伸时，最好同时用压强较低的空气进行预吹，以避免在拉伸时材料紧缩到伸长杆上。

当毛坯是中间容器时，它通常从一初始容器获得，后者本身是在一个初始模中吹制预型件而形成的。在从初始模中取出之后，对初始容器进行特定的处理，通常是热处理，然后就得到了所述中间容器，随后将后者置入一个二次加工模，在该二次加工模中，借助于与前述喷嘴相同的喷嘴，向其中注射吹制流体，从而将所述中间容器加工为成品容器。

本申请人的欧洲专利237459和442836公开了可以从注模预型件制得初始容器，然后将该初始容器加工为中间容器，最后获得尤其是在热装填或者装填汽水或者碳酸饮料时具有良好力学性能的成品容器的两种设备。

通常，前述后一种情况的方法和设备需要经过一个获得一个中间容器的阶段。很容易设想，在获得成品容器之前，可以依次获得多个中间容器。

用来制造成品容器的模子，或者说用来获得由之形成中间容器的容器的每一个模子，通常至少为两部分，这两部分可相互分开或靠近。每一部分都具有所要获得的容器(底、壁、肩)的半型腔。

但是，最好，已知的模子具有三个部分：一部分具有容器底的型腔，另两部分用来构造容器的壁和肩。当容器底具有某种凸起(尤其是花瓣状容器底)时，这种优选的结构便于脱模。

当放置所述预型件或者当容器出模时，所述各部分相互分开。在吹制阶段(有或者无拉伸和/或预吹)，所述各部分相互接近，模具闭合。

所述容器(中间品或成品)制造设备的缺点在于所述设备所使用的喷嘴的结构。

众所周知，成品容器的颈部，也叫做喉部，通常是在制造所述预型件时形成的。

当将所述预型件加工为容器时，不管是直接加工为成品容器或者仅加工为中间容器，所述颈部的尺寸不应有变化或者仅有极小的变化。同样，随之而来的是，中间容器的颈部的尺寸也不应变化或只应有细小的变化，在任何情况下，成品容器都应当具有与预型件相同的颈部。事实上，所述颈部或者具有螺纹，用来接纳螺旋塞，或者具有加强边，用来接纳包边盖或者塞子。因此，在形成所述预型件之后，非常难以做到控制所述颈部的变形，且最好使之在经过后续的加工之后保持原来的状态不变。

这就是为什么在将所述预型件加工为成品容器或者中间容器时，在后一种情况下，又从中间容器加工为另一种容器(仍为中间容器，或者为成品容器)时，所述颈部要支撑在模子的外部，不受吹制操作的改变。

所述喷嘴由一个管构成，其吹制端(喷嘴头)收缩，以能够插入毛坯的开口。一般，喷嘴的端部截面为截锥形。平截头圆锥台，从而所述喷嘴，的下部直径小于所述开口的直径。因此，当所述喷嘴插入所述颈部时，就在所述圆锥台和毛坯口缘的内周缘之间形成接触，从而保障了吹制时的密封性，并使毛坯相对于模子被强制固定于良好的位置。

但这种喷嘴并不完全适用，原因如下：

—由于吹制需要高压强(在本申请人的设备中一般为40巴)，需要在喷嘴和毛坯之间施加一个大的支撑压力，以避免泄漏。因此，需要使所述颈部的厚度足够大，以使之具有足够的刚性，不在支撑所述喷嘴时变形。但是，容器的成本在很大程度上与材料的费用有关。有时候就有这样的倾向：使毛坯的颈部变薄，以降低成本。但又存在一个下限，超过这个限度，喷嘴就会使颈部发生破裂。

—同一个设备可以用来制造多个不同系列的容器。有时候要对设备的使用者加以指导，对其设备的个性化参数加以修改。如果改变了所述颈部的高度，并且/或者改变了所述颈部的直径，就应当改变对所述喷嘴行程的控制，并且/或者干脆变换喷嘴。由此会导致时间损失，甚至增加设备费用。

—所述喷嘴不适于用除菌或者消毒流体来吹制无菌或者消毒的容器。因为在所述口缘内侧和喷嘴之间存在接触区，如果在吹制之前未对其进行消毒或者除菌而保持在原状态，病菌污染的或者带菌的微粒就有可能在所述接触区存在，并沾染容器的内部。

—当存在伸长杆时，这是规定，它在喷嘴上沿喷嘴纵轴方向设置的圆柱形孔的内部轴向滑动，在该伸长杆的四周留有环形的自由间隙，以使吹制流体从所述孔中在所述伸长杆的四周通过。但是所述间隙的截面必须受到限制，从而使所述流体的通过受到了阻碍。

本发明的目的就是要克服所述缺陷。

按照本发明，提出了一种将吹制流体引入其颈部下方支撑在一个吹制模中的毛坯中的吹制喷嘴，所述颈部露于模子外，该喷嘴具有一个将流体引入毛坯中的孔，其特征在于，所述孔的尺寸是这样的，当毛坯在模子中置位时，所述喷嘴位于吹制位置，所述孔罩住所述颈部，该孔的与毛坯正对的周缘构成喷嘴头，支撑在所述模子上，在该支撑处有密封装置。

本发明的喷嘴因而可以消除上述的所有问题：

不再为了保障密封性而直接支撑在预型件上，从而可以使用轻薄的颈部；

与所述个性化参数相联系的问题也得到了解决，只需调整孔径大小，就可使之能够容纳要待加工的更大的颈部；

由于吹制流体从颈部四周通过，与所述除菌或消毒相关联的问题也得到了解决，由于吹制流体从颈部四周通过，使得不仅容器的内部，而且颈部的外部都得到了清洁；

尽管有伸长杆的存在，由于喷嘴头不再位于颈部的内部而是位于颈部的外部，吹制流体仍然有更大的流通截面，这使得吹制效率更高。

在第一种实施例中，密封装置固定在喷嘴头的端部。

在第二种实施例中，密封装置固定在与喷嘴相连的设备的模子上。

借助于下文参照附图所作的说明，可以了解本发明的其它特征和优点。附图中：

—图1是使用第一种喷嘴的设备的一部分的示意剖视图，其中的喷嘴不在吹制位置；

—图2是对应第一种喷嘴的剖视图，其中的喷嘴处于吹制位置；

—图3是与所述第一种喷嘴一同使用的模子在闭合位置的简化俯视图；

—图4是使用第二种喷嘴的设备的一部分的简要剖视图，其中的喷嘴不在吹制位置；

—图5是对应第二种喷嘴的剖视图，其中的喷嘴处于吹制位置；

—图6是与所述第二种喷嘴一起使用的模子在闭合位置的简化俯视图。

在图1和图2中示出了本发明的喷嘴的第一种实施例，以及可装配该喷嘴的吹制设备的局部。

其整体以标号1示出的喷嘴具有一个大致为圆柱形的套管形式的主体2，该套管在其整个长度上钻有一个由两个孔3、4构成的同轴孔，两个孔与喷嘴的轴5同轴，该两孔在各自的第一端连通。

按照本发明，当喷嘴如下文所述装到吹制设备上时，两孔中的第一孔3构成将流体引入毛坯中的孔。

在图1和图2所示的实施例中，在第一孔3的第二端周围固定有一个唇口密封圈6，后者在轴向露出在外，事实上构成喷嘴头7。该密封圈6的功能是当如下所述进行吹制时确保密封性。该密封圈6例如借助于一个旋拧在第二端四周的固定环8而被固定在喷嘴主体2的第一孔3的第二端四周。

最好，若干通气孔9、10径向穿过固定环8的厚度，其功能将在下文说明。这些通气孔最好在固定环8的四周均匀分布，并在固定环的内侧开口于喷嘴主体2和密封圈6的与事实上构成喷嘴头7的端部相对的端部之间的支撑面11上。

喷嘴1以已知的方式，以其与设置第一孔3的那侧相对的一侧，固定在喷嘴的动力缸上。更确切地说，主体2连接在一个轴13上，该轴与一活塞14相连，后者在一个缸体15中滑动，活塞、缸体和轴的整体构成动力缸。

最好，如图1和图2所示，喷嘴主体2被旋拧在轴13的端部。为此，主体2中的第二孔4有内螺纹，轴13的端部则有相应的外螺纹。

动力缸为双功效式，为此，设置在缸体15一端的第一孔16可以驱动活塞从而驱动喷嘴1向模子17运动，第二孔18则可驱动喷嘴远离模子。

以已知的方式，在由活塞14和由之延伸出的轴13构成的组件中，在该组件的整个长度上，钻有一个管状的孔19，该孔与喷嘴1的和动力缸12的对称轴5同轴。

相应毛坯21的伸长杆20设置在该孔19中。该孔19的内径大于伸长杆20的外径，使得在伸长杆20的周围形成一个环形的间隙22，可允许预吹和/或吹制流体由之流向喷嘴1的第一孔3，从而流向毛坯21，以便在模子17中实现所希望获得的容器。

使环形间隙22与一个压力流体的供给通道23相连通，以便实现预吹和/或吹制操作。该通道23以已知的方式与一个或多个流体供给源相连。

伸长杆20可以相对于由缸体15及活塞部件14、轴13和喷嘴1构成的组件滑动。伸长杆的已知的移动装置图中未示出：它可以是另一个动力缸，和/或一种凸轮与皮带轮机构，或者是任何其它合适的装置。

以已知的方式，分别在缸体15的端部、以及轴13和喷嘴1之间的连接处，设置导向轴承24、25。另外，至少缸体端部的导向轴承是密封的。为此，轴承24或者是密封的，或者最好配备一个密封圈26。

此处密封的目的是避免吹制流体从伸长杆20四周泄漏。

轴13和喷嘴1连接处的导向轴承25例如由一个环构成，环装配在轴13端部的相应腔27中，并在其装到轴13上时由喷嘴固定住。该环另外还在其整个高度上钻有至少两个孔28、29，后二者均与环形间隙22和喷嘴1的第一孔3相通，以便吹制流体能够从供给通道23流向喷嘴头。

当然，喷嘴在轴13上的固定是密封地实现，或者是通过喷嘴1在轴13上的充分紧固，或者是借助于嵌入装置，比如密封垫或者任何其它的已知装置(密封条、密封膏、麻絮…)。

在图1中，喷嘴1和伸长杆20图示于回升位置(在此情况下，模子位于喷嘴之下)。因此喷嘴远离毛坯21，且伸长杆20缩在喷嘴内。

毛坯21，这里是一个预型件，被放置在具有要获得的容器的型腔30的模子17中。

在图2中，喷嘴在吹制位置。喷嘴头7，更准确地说是构成喷嘴头的密封圈6，抵在模子的上边缘31上，图中所示的伸长杆20则位于这样的位置：其自由端抵在预型件的底上，该位置也就是对预型件马上进行拉伸之前的位置。

该图表明，喷嘴1的第一孔3的尺寸是这样的：毛坯21的颈部32充分地包含在孔中，也就是被该孔罩住。

最好，以已知的方式，密封圈6支撑其上的模子17的上边缘部分31是一个环圈，它由两个相对设置的半环33、34构成，在两半模36、37间的接合面35处接合。该环圈是可替换件。

喷嘴头7附件的通气孔9、10的功能是，在完成吹制后，喷嘴与模子分开(回升)，而其中仍有压力流体时，避免损坏密封圈6。如果没有通气孔，密封圈6的边缘就有可能在喷嘴开始回升时由于喷嘴中的高压强而被向外挤。

有了通气孔，一旦喷嘴开始与模子17分离，密封圈就不再紧贴在颈部环圈33、34上。

事实上，由于内部压强，密封圈的内部周缘表面有脱离其在喷嘴主体2上所支撑的区域的倾向，这导致在密封圈和喷嘴主体之间出现缝隙，使得部分流体从缝隙在通气孔方向逸出，从而逸出到外部。

在图4和图5中，示出了喷嘴的另一种实施例。图6示出了模子应如何调整，以便与该实施例进行配合。

该实施例所示的喷嘴与图1和图2所示的实施例的不同之处只是在于保障喷嘴头7和模子之间的密封性的装置不同。所以相同的部件具有相同的标号，相关部分的描述可参看对图1和图2的说明。

喷嘴1具有一个主体2，后者钻有两个孔3和4。

第一孔3用来罩住毛坯39的颈部38，毛坯39在这里是主体收缩的中间容器，如同申请人的欧洲专利442836中所述的那样。

第二螺纹孔4旋拧在轴13的相应的螺纹上，轴13与活塞14相连，一伸长杆20在动力缸12中移动。

该喷嘴与图1和图2所描述的喷嘴之间的区别在于，喷嘴头7不是由密封圈构成，而是由第一孔3的朝外的开口边缘40构成，这样，第一孔就完全在主体2的壳体内部实现。

当喷嘴在工作位置时(图5)，密封性由两部分半环形密封圈42、43构成的密封圈41保障，两个半环形密封圈分别设置在每个半模46、47的上壁44、45上，或者，当存在颈部环圈时(图6)，半环形密封圈最好设置在由两个半环48、49构成的颈部环圈上，两个半环48、49则分别设置在各个半模上。

该实施例的一个优点是，密封圈更容易固定到位，当喷嘴回升时，密封圈不会被挤出。

可以看到，当进行吹制操作时，在颈部环圈处，本发明的喷嘴不需要使毛坯21、39紧贴模子。因此完全可以不使用伸长杆20而实现容器，伸长杆的作用是当它在工作位置时，将毛坯固定在模子中。即使不使用伸长杆，毛坯也不会在流体的作用下发生振动，流体也不会从毛坯外部逸入模子内。流体向毛坯内的引导没有什么特别的问题。

当然，本发明并不限于所述的实施例。特别是，喷嘴在动力缸上的固定可通过除螺纹孔4和动力缸轴13上的相应螺纹之外的任何方式实现。同样，可以没有伸长杆20，它不是喷嘴的附件，而只是所述设备的附件。

Claims (13)

1.一种吹制喷嘴(1)，用于将吹制流体引入其颈部(32，38)下方支撑在一个吹制模(36，37；46，47)中的毛坯(21；39)中，所述颈部露于模壁(31；44，45)外，该喷嘴(1)具有一个将流体引入毛坯中的孔(3)，其特征在于，所述孔(3)的尺寸是这样的，当毛坯在模子中置位时，所述喷嘴(1)位于吹制位置，所述孔罩住所述颈部，该孔的与毛坯正对的周缘(6；40)构成喷嘴头(7)，支撑在所述模壁(31；44，45)上，在所述支撑区域设有密封装置(6；42，43)。

2.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述密封装置由环绕所述喷嘴头(7)的一个密封圈(6)构成。

3.如权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，所述密封圈由一个紧环(8)固定在喷嘴主体(2)的一端。

4.如权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，所述紧环(8)旋拧在所述主体(2)的所述端部周围。

5.如权利要求3或4所述的喷嘴，其特征在于，所述紧环上设置有至少一个通气孔(9，10)，后者穿透所述紧环的厚度，并开口于所述密封圈(6)与喷嘴主体(2)的端部之间的支撑面(11)上。

6.从预型件(21；39)吹制容器的设备，其特征在于，它具有如权利要求1到5之一所述的喷嘴。

7.从预型件(21；39)吹制容器的设备，其特征在于，它具有如权利要求1所述的喷嘴，且所述密封装置(42，43)由一个密封圈(41)构成，所述密封圈在所述颈部(32，38)露出的部位由所述模壁支撑，并环绕所述颈部。

8.如权利要求7所述的吹制设备，其特征在于，所述模子由两个半模(46；47)构成，所述密封圈由分别由一个半模支撑的两部分(42；43)构成。

9.如权利要求6到8之一所述的吹制设备，其特征在于，所述喷嘴的第一孔(3)与一个流体供给管(23)相连通(22，28，29)。

10.如权利要求9所述的吹制设备，其特征在于，所述喷嘴与所述设备的喷嘴动力缸(12)相连，所述连通(22，28，29)在所述动力缸中实现。

11.如权利要求6到10之一所述的吹制设备，其特征在于，它具有一个毛坯(21；39)的伸长杆(20)，穿过所述第一孔(3)，能够相对于第一孔滑动。

12.如权利要求10所述的吹制设备，其特征在于，所述喷嘴(1)固定在动力缸(12)的一个轴(13)上，该轴与一个活塞(14)相连，该活塞在所述设备上的一个缸体(15)中滑动。

13.如权利要求12所述的吹制设备，其特征在于，所述喷嘴(1)螺旋固定在轴(13)上，它为此具有一个有内螺纹的第二孔(4)，所述轴(13)则具有相应的外螺纹。

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