CN1100361A - 制作模制的如密封管一类的塑料制品的方法和装置 - Google Patents

Abstract

通过挤出型供料头由可增塑加热塑料材料制成 一坯料，通过控制被制成阀锥体的供料头封闭元件来 获得坯料的有点双凸的外形轮廓。当封闭元件对着 供料头管形部件的下边缘封闭时，坯料从供料头中挤 出。从环形喷嘴中喷出的气流的作用是确保坯料从 供料头上完全分离。随后，坯料自由落入模具的一敞 开的成型腔内。通过旋转台上的模具的进一步移动， 模具从处于不变位置的供料头中移开，使得腔内的坯 料被一压杆挤压成一模压制品。

Description

本发明涉及将增塑后的塑料材料压制成型腔以便制成用作盛放流体制剂的容器的管子的方法和装置。

为了制作模制的由塑料构成的制品，如容器的顶罩或顶盖，以及尤其是制作密封管的顶盖，压制方法被认为是注模法的一种变换。在压制法中，与注模法相反，利用有限量的压力，将增塑后的塑料材料放入一个用于形成塑料管的成型腔中。由于压制法通常比注模法可以在更低的增塑的塑料材料的温度下进行操作，因此压制法具有优点，除了利用更少量的能量，具有更短的冷却时间外，并因此可以更快地打开模具，并由此而缩短制造过程中的脱模步骤。

在熟知的压制方法中，模具是由一个模具和一个轴构成的，而轴通常推压一个由塑料制成的管形的管件。管形的管件的一端与轴一起穿入模具中，且当模具被封闭时，在轴的四周将型腔密封。形成管子的顶盖形状的增塑塑料在其熔融热量的影响下与穿入模具内的管形件的边缘结合在一起。

在熟知的方法中，利用一个轴对侧的供料头，通过中心开口，将增塑的塑料放入仍打开的成型腔的模具中，或从呈环形的供料头中排出。粘附在环形供料头上的增塑塑料当通过模具从成型腔中抽出时被去除，然后它继续粘附在邻近成型腔的一个表面上直到进行挤压步骤为止。

在某些情况下，在按照该已知方法制造的容器管产品中出现了许多缺陷，有些从表面上就可看出来。对于包括挤压过程在内的各步骤进行的检测表明，在从供料头中被去除的同时直接与冷却的模具接触并由基质构成的、且紧靠模具的较大的表面上的塑料材料可能处在一种适当的有限结晶状态。由于挤压过程中发生了进一步冷却的缘故，在任何情况下，剩余的熔解热量显然不足以对已结晶的材料再次增塑。

本发明基于这样一种认识：当去除供料头中的增塑的塑料时，可能会发生与含较大表面的冷却基质发生接触，且这种接触造成了在该接触面积中的较强的冷却作用，直到模具被封闭且塑料被压制为止。

本发明的一个基本任务就是阐述一种方法，在该方法中，可以在很大程度上避免增塑塑料的过早结晶化，而不会增加从供料头中排出的塑料的温度，并且阐述一种用于实施该方法的装置。

采用坯料自由下落的方式（其中下落距离应尽可能短），避免了去除冷却表面上的加热塑料。结果，有可能在足够大的程度上防止由塑料制成的坯料在其某一位置处的过分冷却。

在所述该方法的一个优选实施例中，坯料可由供料头制成环形的。而且，坯料可以通过供料头与流动材料分开，并通过气流从供料头中释放出来。由于通过供料头本身将坯料与流动材料分开的缘故，塑料在自由下落之前根本不会与任何冷却表面接触，因为供料头将会具有至少与加热塑料几乎相同的温度。坯料通过供料头与流动的材料的分离可以采用例如将其挤出的方式来完成。然后气流可以在某一特定时间仅起到从供料头中释放出坯料的作用，因为气流突然开始流动并且仅有最后几束材料还必须由气流分离。在该过程中，气流最好倾斜地向下指向分隔供料头与坯料的直线。

在另一个优选实施例中，可以在材料流动过程中控制一个带环形喷嘴的供料头封闭件以便形成一个环形坯料的预定轮廓。最好以这样一种方式来进行控制：坯料呈一个双凸轮廓。以这样一种呈现竖直的椭圆形的轮廓，坯料与冷却的挤压模具接触的表面尽可能地保持很小。

本发明的原理将参照表明优选实施例的附图作进一步讨论。附图中所示的详细说明意在对权利要求书中所限定的本发明的各个方面进行举例说明，而不是限制它。

图1表示一个带有位于旋转台上的挤压模具的一个压模机的简化平面图。

图2表示部分沿图1中的线Ⅱ-Ⅱ剖开的带有一个挤压模的部分旋转台的局部视图。

图3表示了比图2放大了的剖面表示的挤压模的模型，而坯料在分离之前由供料头所形成。

图1表示以平面图表示的构成一个旋转台28的旋转体。沿圆周方向彼此等间隔布置的模具22和压杵24位于旋转台28上，一个压杵24对应于每个模具22。模具22是朝上的，打开的，且压杵24位于旋转台28上，以便从一个水平位置旋转90°角到达一个与相应的模具22共轴的垂直位置。在此同轴位置，压杵24能够轴向移动以便能封闭为它们配置的模具22并将其再次打开。

在图1中用数字1到8表示八个工位位置，例如，采用图中未示出的传统转位驱动装置，可以在某一时刻沿箭头所指方向将旋转台28推动一个工位的角度值。

在下面将详细说明八个工位位置。

工位  1

采用装料装置38，将在以剖面表示的，预制管形管件40推到带有压杵24的轴42上。在该过程中，轴42处于水平位置，因此沿水平方向装料。

工位  2

将借助于图2和图3更详细描述的挤出型供料头14分配给工位2。可增塑加热塑料通过供料头送入到由供料头覆盖的打开的模具中。

在工位7上可见到模具22的状态。当从工位2一步步移动到工位3时，轴42转入与模具22同轴的垂直位置。

工位  3

利用设置在该工位3的一个肘形杆44，将轴42放入模具中，同时让压杵24处在与模具同轴的位置上，以便将在工位2放入模具的增塑塑料压入管头部件内，在该过程中，管头部件被同时熔化成管形的管件40。利用未示出的传统装置，将轴42固定在该挤压位置，并且当肘形杆44再次抽出时轴42仍保留在该位置。

工位  4

让轴42保持在挤压位置以便可以冷却被挤压的管头部件/管形侧壁元件并使增塑塑料材料硬化。模具22和轴42采用传统冷却介质通过未示出的接合面进行冷却。

工位  5

轴42继续保持在挤压位置以冷却管头部件的增塑塑料材料。

工位  6

利用抽出装置46，将轴42和带有模具22的挤压用具沿轴向再次抽出，而压杵24通过该过程而被再次打开。含螺管的部分模具22通过未示出的装置从旋转台28下面旋下。当从位置6一步一步地移动到位置7时，轴42带动管子40和成型的管头部件48转回到水平位置。

工位  7

利用为该工位设计的拧上的装置50，将管盖52拧到管头件48上。

工位  8

含有管形管件40的管子，管头部件48和管盖52至此被制成，并沿箭头54所指方向弹出或（例如）利用一个未示出的传统装置从轴42上抽出。在下一个步骤之后，在工位1上将一个新的，管形管件40再次装到轴42上。

虽然在本实施例中描述了8个工位，但是还有可能在其它数目的工位（如，10个工位）上设置相应的工作过程。利用随旋转台28转动的轴42和压杵24，可将冷却过程延长至一个工位以上，同时挤压用具22和24是接合在一起的。这样安排特别有好处，因为从一个工位一步一步地移动到下一个工位所需时间不受持续较长的冷却过程的限制。为此，这样安排比在一个工位上非永久性地设置模具或压杵以便与工位一起转动的安排更经济些。

图2表示了一个其周围固定有旋转台28的固定轴56，以便使旋转台能够由未示出的装置一步步地旋转和驱动。让具有成型腔12的模具22进入旋转台28并固定。成型腔12对应于管头部件24（图1）的外部边界。在模具22下面并与其同轴的是另一个模件58，有另一个用来形成管头部件上的螺纹的成型腔60位于其中。在另一个模件58内还固定有一个由弹簧62推动以便沿轴向移动的销轴26。弹簧62沿模具22内的成型腔12的方向推动销轴26，且当压杵24被放入模具22时，销轴26靠弹簧62的力被推回。销轴26的作用是当管头部件被挤压时保持管颈开口不受约束。

设置模件58使其可绕其轴转动，以便于当其挤压过程已过程已完成后能够松开管头部件的螺纹。为此模件58可以任何未示出的适当方式进行转动。

将具有压杵24的轴42设置成可绕轴64转动。与摆动部件70的齿轮-齿系统68啮合的齿条66的作用是使其摆动。齿条66与一个由旋转台28上的两个轴座74和76支持的插杆72相连。在两个轴座74和76之间，插杆72与从动轮78牢固地相连，该从动轮78具有一个被导入导槽82内的导辊80。导槽82位于一个环状导向凸缘84内，该凸缘无法与轴42一起转动，并因此连接在一个固定轴56上。导槽82以这样的方式在导向凸缘84内延伸，即在对应于工位3到6的位置上（图1），它具有相当小的围绕固定轴56的半径。在图2中表示出来的导槽82的较大半径对应于工位7、8、1和2的位置。

当转到导槽82的较小半径时，从动轮78被其推动，并且导辊80沿轴56的方向推动插杆72和齿条66。通过摆动件70的齿轮-齿系统68与齿条66相啮合，使齿轮-啮系统68同轴42一起在垂直方向上摆动，从而使轴42处于与模具22共轴的位置。按这种连接方式，应注意到在图1中已经提到过的供料头14仅设置在工位2。

设置在工位3的肘形杆44（图1）推动该工位上的辊子86，沿轴向走行在摆动件70内的轴88与轴支承件90和由轴90支承的轴42以及压杵24一起沿模具22的方向通过辊子86进行移动，以封闭位于模具22内的成型腔12。如在前面结合图1的描述中已经提到过的，压杵24与其支承部件42、90、88一起用一个制动装置，例如采用未示出的装置，夹持在上述最后一个位置上。

供料头14永久性地设置在工位2，它具有一个带封闭件20的管形部件92。该封闭件20被制成一个阀锥体并且将其设置成能利用未示出的任何装置沿轴向移动以便打开或者闭合。

管形部件92被一个环形喷嘴34所包围，该喷嘴34打算用来产生气流，下面借助于图3将更详细地描述。

摆动主轴64位于与旋轴台28相连的一个轴座94中。

图3表示了从图2中放大了的细节视图。在该图中，所示坯料10是由供料头14形成的。坯料10的外形轮廓有点双凸形，这一形状是通过沿方向16以一个材料流的恒定压力控制封闭件20而获得的。当封闭件20朝向管形部件92的管端30关闭时，坯料10与材料流16分开，并且，特别是坯料10被压制或挤压。然而，为使坯料10从供料头14中完全脱离出来，有一束气流18通过环形喷嘴34指向供料头14和坯料10之间的分隔线。该气流18最好是空气流，它与一个简易鼓风机一起作用使坯料10在一个准确的预定时间与供料头14脱离开。当这些完成以后，坯料10掉入周围销26的成型腔12。坯料10的双凸轮廓特别有利，因为与模具22接触的坯料10的表面因此而相对较小，其结果是借此避免了坯料的大量表面的冷却。模具22并且在适宜情况下的还有模具24（图2），都通过一个未示出的装置的冷却介质进行了冷却，从而在坯料10的挤压完成之后尽可能快地使管头部件48（图1）得到冷却。

虽然在上述实例中已经描述了由塑料构成的密封管的制造工艺，但是利用类似的一体式装置并利用类似的步骤，有可能以同样的方式制出其它种类的模压制品。

设置一个顶部敞开的模具22和一个立在模具22内的销轴26、就可以保证坯料10落入成型腔12中的一个规定的位置，且在该位置上实际上不会再有任何移动。坯料在供料头14和成型腔12之间的下落距离应保持尽可能地小。如果保证了坯料和供料头的良好的分离，则可以省去气嘴34。

图中表示出一个封闭件20的插杆96，制成阀锥体的封闭件20是以未示出的方式通过插杆96驱动的。

显而易见，制作模制的塑料制品（如上述密封管）的方法和装置具有在此前的标题“本发明概要”下的说明书中所公开的每一个特征。因为可以对本发明作出某种程度的改进而不会背离在该说明书已经概括描述和解释过的本发明的原理，因此，本发明可被理解为包括了在下列权利要求书的精神实质和保护范围之内的所有的这类改进。

Claims (22)

1、在一种制造由塑料材料构成的模压制品的方法中，其中可增塑的、被加热的塑料材料的坯料被放入一个成型腔中，并用一个压杵对其进行挤压以产生一个模压制品，其特征在于：坯料与所述成型腔上的可增塑的、加热的塑料材料的供应部分分开并可自由落入所述成型腔中；及当所述挤压完成时，所述压杵会封闭所述成型腔。

2、如权利要求1所述方法，其特征在于：所述增塑的，加热塑料材料的供应部分通过一个带环形喷嘴的供料头被挤出以产生一个因此为环形的坯料。

3、如权利要求1所述方法，其特征在于：所述坯料与所述供料部分的所述分离是借助于一个鼓风机来完成的，其目的在于在所述坯料从所述供料头上挤出的地方穿过所述坯料。

4、如权利要求2所述方法，其特征在于：所述坯料与所述供料的所述分离是借助于一个鼓风机来完成的，其目的在于在所述坯料从所述供料头上被挤出的地方穿过所述坯料。

5、如权利要求4所述方法，其特征在于：所述鼓风机呈圆形地、径向倾斜地和远离轴向地对准坯料从供料头挤出的位置。

6、如权利要求2、4或5所述方法，其特征在于：当坯料通过带环形喷嘴的供料头被挤出时，坯料的厚度通过控制所述环形喷嘴而有所不同以产生预定轮廓的坯料。

7、如权利要求6所述方法，其特征在于：所述预定轮廓为双凸形。

8、如权利要求2所述方法，其特征在于：成型腔包括一个沿轴向的销轴，且环形坯料自由下落以便在所述型腔内落下时套在所述销轴上。

9、如权利要求1所述方法，进一步包括：

当所述模具腔封闭时，通过人工冷却至少所述成型腔和所述压杵之一使落下的热量从模压制品中散发掉。

10、如权利要求1所述方法，进一步包括：

在将压杵压向坯料之前，在所述压杵和所述坯料之间插入一件预制的塑料材料，以便于当压杵挤压坯料时，预制的塑料材料件与模压制品成为一体。

11、如权利要求1所述方法，其特征在于：

坯料是环形的;

成型腔具有的形状能够从所述坯料中产生一个容器管头部件;及

预制的塑料材料件是管形的以便当与所述容器管头件为一体时从其中形成容器管的侧壁。

12、用塑料材料制造模压制品的装置，其中将一个可增塑的、加热的塑料材料的坯料放入一个成型腔内并用一个压杵进行挤压以生成一个模压制品，所述装置包括：

一个旋转台装置;

在所述旋转台装置上的呈共轴环等角分布的位置上设有多个向上开口的成型腔装置，每一个成型腔装置中具有成型表面;

多个相应的压杵，每个压杵都与相应的成型腔装置成对，并被固定装置固定以便与所述旋转台装置一起转动;

每个压杵均由相应的固定装置可移动地固定以便在第一位置和第二位置之间移动，其中在第一位置中，压杵在空间上从与各自的成型腔的处于垂直阻断的相对位置上移动，而在第二位置中，该压杵垂直地并列在与其处于垂直阻断关系的相应的成型腔装置上，并被定位以便被推入到与相应的成型腔装置处于部分填充、封闭的位置上;

与所述旋转台装置的旋转相协调的装置，以便使每个压杵在其第一和第二位置之间周期性移动，并将压杵一次推入所述部分填充的、封闭的状态，然后，在其处于所述第二位置上的每个时间间隔过程中取出压杵;

可增塑的、加热的塑料材料的供料装置，所述供料装置具有一个在某位置上旋转台装置上的处于垂直并置位置的挤压型供料头，所述位置在空间上是这样确定的，即，使得当所述旋转台装置旋转时，成型腔装置依次暂时地进入正好在供料头下面的相对位置;

所述模具移动装置还与接近并列位置的每一对相继的压杵和成型腔装置协调动作，以使得当每个所述的对靠近所述位置时，相应的压杵从其所述第二位置移动到其所述第一位置，以便及时移开，从而允许供料头将可增塑的、加热的塑料材料分送给相应的成型腔。

13、如权利要求12所述装置，其特征在于：所述旋转台装置是一种可转换角度的旋转台装置，这样设置是为了能够转到多个对应于所述多个成型腔装置的位置。

14、如权利要求12所述装置，其特征在于：每个成型腔装置一般来讲至少可旋转地对称于一个从中心穿过其中的垂直轴;以及

相应的压杵当处于所述其第二位置上时，与其各自的成型腔装置同轴对准。

15、如权利要求14所述装置，其特征在于：

将所述压杵移动装置制造成能使每个压杵在其第一和第二位置之间摆动。

16、如权利要求12所述的装置，其特征在于：

所述供料头包括一个至少通常为圆形的出口，在该口内相对同轴地，可移动地固定具有一个至少通常为锥形的阀体以便作某种意义上的轴向移动，从而允许可增塑加热塑料材料从通常为圆形的出口和通常为锥形的阀体之间以连续的环形坯料的形式被挤出，同时让通常为锥形的阀体和通常为圆形的出口之间的相对移动将环状坯料的壁厚控制在大体零厚度和一个基本厚度之间。

17、如权利要求12所述装置，其特征在于：

当在其所述第一位置时，每个所述压杵与各自的所述旋转台装置的半径轴向对准并沿径向向外指向各自的成型腔装置。

18、如权利要求12所述装置，其特征在于进一步包括：

一个倾斜向下指向可增塑加热塑料材料从所述供料头挤出的位置的间歇起动的喷气装置，以周期性地帮助将挤出的材料切割成接续的独立的坯料。

19、如权利要求14所述装置，其特征在于：

所述供料头包括一个至少通常为圆形的出口，在该开口内相对同轴可移动地固定有一个至少通常为锥形的阀体，以便作某种意义上的轴向移动，从而允许可增塑加热塑料材料从通常为圆形的出口和通常为锥形的阀体之间以接续的环形坯料的形式被挤出，同时让通常为锥形的阀体和通常为圆形的出口之间的相对移动将环形坯料的壁厚控制在大体零厚度和一个基本厚度之间;

一个倾斜向下指向可增塑加热塑料材料从所述供料头挤出的位置的间歇起动的喷气装置，以便周期性地帮助将挤出的材料切割成接续独立的坯料。

所述间歇起动的喷气装置包括一个至少通常为圆形的同轴环绕所述供料头的环状喷嘴。

20、如权利要求14所述装置，其特征在于：

每个压杵都包括用来以环套方式接收其上的塑料材料的管状侧壁的装置，以便当各个压杵推入到相对于各自的成型腔装置来说处于部分填充的、封闭的相对位置上时，与各个坯料的可增塑加热塑料材料熔合在一起。

21、如权利要求14所述装置，其特征在于：

当所述供料头沿轴向与成型腔装置对准时，所述供料头被完全设置在每个成型腔装置之上，当各个可增塑加热塑料材料的坯料与所述供料头分开之后，坯料在重力的作用下必然自由下落从而到达各自的成型腔装置的各个成型表面装置上。

22、如权利要求21所述装置，其特征在于：

每个成型腔装置的成型表面装置包括一个位于中心的、沿轴向向上延伸的突起;和

所述供料头包括一个至少通常为圆形的出口，在该开口内相对同轴可移动地固定有一个至少通常为锥形的阀体以便作某种意义上的轴向移动，从而允许可增塑加热塑料材料从通常为圆形的出口和通常为锥形的阀体之间以接续的环形坯料的形式被挤出，同时让通常为锥型的阀体和通常为圆形的出口之间的相对移动将环形坯料的壁厚控制在大体零厚度到一个基本厚度之间，使得当每个坯料落入各自的成型腔装置内时，会套在其内相应的突起上。

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