CN113134961B - 一种吹瓶机边模架的开闭锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，包括与边模架活动连接的活动扣和固定连接的固定扣及运动变换机构。活动扣沿边模架开合转动轴轴线方向相对于边模架上下移动；固定扣和活动扣沿边模架开合转动轴轴线方向均布若干齿和槽；当活动扣的齿与固定扣的齿相啮合，实现闭锁；当活动扣/固定扣的齿位于固定扣/活动扣的槽中，活动扣与固定扣脱开，实现开锁；运动变换机构由摆动凸轮及装设于活动扣下部的两个滚子组成，摆动凸轮圆柱上有凸缘，通过凸轮凸缘两侧面分别与装设于活动扣下部的两个滚子的接触，将凸轮的摆动转变成活动扣的移动。具有结构简单，工作可靠，制造安装方便，实现塑料容器的两个剖分侧部模具零间隙锁定等优点。

Description

一种吹瓶机边模架的开闭锁装置

技术领域

本发明涉及吹瓶机械技术领域，特别涉及一种旋转式吹瓶机边模架的开闭锁装置。

背景技术

旋转式吹瓶机上用于将塑料坯成型为塑料容器的成型模组包括：机架及装设于机架上的开合模转动轴A、能分别绕或至少其中之一能绕机架上轴A转动的两个边模架、能沿机架上轴A轴线方向移动的底模架、及其由两个边模架支撑的塑料容器的两个剖分侧部模具和由底模架支撑的塑料容器的底部模具等。两个边模架和底模架合拢，能使塑料容器的两个剖分侧部模具和底部模具构成中空型腔，利用该中空型腔可将塑料坯成型为塑料容器；两个边模架和底模架张开，可将已成型的塑料容器取出并送入待成型塑料坯。吹瓶机的边模架开闭锁装置，在两个边模架合拢、将塑料坯成型为塑料容器的过程中，使两个边模架相互锁定，实现两个边模架的闭锁；在两个边模架张开、将已成型塑料容器取出并送入待成型塑料坯前，解除两个边模架的相互锁定，实现两边模架的开锁。目前，吹瓶机成型模组两个边模架的开闭锁技术方案有以下几种：

插销式开闭锁：这种技术方案中，一个边模架上装有能上下移动的插销，另一个边模架上有与插销配合的插销孔。合模吹瓶过程中，一个边模架上的插销插入另一个边模架上的插销孔，阻止两个边模架相对转动（闭锁）；取瓶送坯过程前，一个边模架上的插销退出另一个边模架上的插销孔，允许两个边模架相对转动（开锁）。这种技术方案结构复杂，插销进入和退出插销孔时对两个边模架的相对位置要求较严格。

转轴式开闭锁：这种技术方案中，一个边模架上有承载臂，承载臂臂端有部分内凹圆柱面，另一个边模架上具有部分轴段铣扁的转轴，转轴外圆柱面与前述承载臂臂端的部分内凹圆柱面能相互配合。合模吹瓶过程中，一个边模架上的承载臂插过另一个边模架上转轴的铣扁缺口，转轴旋转一角度，使转轴外圆柱面与承载臂臂端的内凹圆柱面相配合，阻止两个边模架相对转动(闭锁)；取瓶送坯过程中，前述转轴反向转一角度，使转轴铣扁缺口正对另一边模架上承载臂臂端的内凹圆柱面，从而使转轴外圆柱面解除对承载臂臂端内凹圆柱面的约束，允许两个边模架相对转动（开锁）。这种技术方案转轴结构复杂，转轴和承载臂的制造精度要求较高，闭锁状态下的受力情况较差。

爪式开闭锁：这种技术方案中，通常一个爪与一个边模架固定连接（称作固定爪），另一个爪与另一个边模架活动连接（称作活动爪），活动爪与其连接的边模架能相对转动。两边模架合模后，使活动爪转动至与固定爪相扣，阻止两个边模架相对转动，实现闭锁；取瓶送坯前，使活动爪转动至与固定爪分离，解除对两个边模架的相对转动约束，实现开锁。这种技术方案的已有实施例采用固定爪扣面朝外、活动爪扣面向里的结构，存在以下缺陷：（1）活动爪的离心惯性力朝向两爪脱扣的方向，为保证吹瓶过程中两爪能有效相扣，活动爪上必须施加很大的反向保持力矩；（2）活动爪和固定爪扣面沾染油污时容易脱扣，引发较严重的事故；（3）活动爪的闭锁过程较难控制，容易产生冲击和噪音。现有技术中的三种开闭锁技术方案目前都有成功的工程应用，比较三种开闭锁技术方案可见，爪式开闭锁技术方案结构最简单，开闭锁的动作最小，相对较优。但上述三种技术方案都存在一个明显的缺陷：闭锁状态下两个剖分吹瓶模具之间存在间隙，为消除该间隙，一个剖分吹瓶模具与边模架必须活动连接，且两者之间必须设计及制造密闭气室，在开闭锁机构闭锁、两个边模架不能相对转动状态下，在密闭气室中输入高压气体，驱使与边模架活动连接的那个剖分吹瓶模具移动并压紧另一个剖分吹瓶模具，从而达到消除间隙的目的。显然，通过上述技术方案消除两个剖分模具间隙的代价较高：（1）密闭气室制造精度要求高，且还需高价密封圈维持气室的密闭性；（2）导入及排出高压气体需价格昂贵的高压电磁阀；（3）运行过程中需消耗高压气体。不仅增加了吹瓶机的制造成本，还增加了吹瓶机的运行成本。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单、制造安装方便且工作可靠的吹瓶机边模架开闭锁装置，在实现吹瓶机边模架开闭锁的同时，能实现两个剖分吹瓶模具的零间隙锁定。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，吹瓶机的塑料容器成型模组包括模组机架及用于支撑塑料容器侧部模具的两个边模架，且两个边模架或至少其中之一绕模组机架上的边模架开合转动轴转动；所述开闭锁装置包括活动扣、固定扣和运动变换机构；活动扣与两个边模架之一活动连接，沿边模架开合转动轴的轴线方向相对于所连接的边模架上下移动；固定扣与两个边模架中的另一个固定连接；所述的活动扣和固定扣沿边模架开合转动轴的轴线方向均布若干齿和槽；当活动扣移动至一个极限位置时，活动扣的齿与固定扣的齿相啮合，阻止两个边模架相对转动，实现闭锁；当活动扣移动至另一极限位置时，活动扣/固定扣的齿正好位于固定扣/活动扣的槽中，活动扣与固定扣脱开，允许两个边模架相对转动，实现开锁；所述的运动变换机构包括摆动凸轮和装设于活动扣下部的两个滚子，摆动凸轮的圆柱上设有凸缘，通过摆动凸轮凸缘两侧面分别与装设于活动扣下部的两个滚子的接触，将凸轮的摆动转变成活动扣的移动。

本发明提供的一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，所述的活动扣和固定扣的齿的承载齿面为直母线与边模架开合转动轴线成一角度的柱面，活动扣的齿与固定扣的齿相啮合时为柱面接触。

所述的活动扣的各齿承载齿面位于一个相同的柱面中，所述的固定扣的各齿承载齿面位于另一个相同的柱面中，且活动扣各齿承载齿面所在的柱面和固定扣各齿承载齿面所在的柱面的直母线与所述边模架开合转动轴的轴线成相同角度；活动扣与固定扣的齿相啮合时，所述的两个柱面重合。

所述的活动扣的各齿承载齿面位于一个相同的柱面中，所述的固定扣的各齿承载齿面位于另一个相同的柱面中，且活动扣各齿承载齿面所在的柱面和固定扣各齿承载齿面所在的柱面的直母线与所述边模架开合转动轴的轴线平行；活动扣与固定扣的齿相啮合时，所述的两个柱面重合。

所述活动扣的各齿承载齿面为柱面，各齿面的直母线与所述边模架开合转动轴的轴线成定角α，且各齿面沿其直母线的垂直方向相互偏移；所述固定扣的各齿承载齿面为柱面，各齿面的直母线与所述边模架开合转动轴的轴线成定角α，且各齿面沿其直母线的垂直方向相互偏移；活动扣与固定扣上的齿相啮合时，各啮合齿对的承载齿面相重合。

本发明提供的一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，其运动变换机构包括与边模架固定连接的两根导柱，两根导柱的轴线与边模架开合转动轴的轴线平行，所述活动扣通过两根导柱与两个边模架之一活动连接，活动扣沿两根导柱上下移动；所述的摆动凸轮与两根导柱之一转动副连接，绕导柱摆动。

采用本发明技术方案，使活动扣和固定扣的承载齿面与活动扣的移动方向成楔形，即可利用活动扣在闭锁过程中的移动及由此产生的活动扣与固定扣承载齿面之间的相互推挤，驱使由两个边模架支撑的塑料容器的两个剖分侧部模具相互靠拢，最终实现两个剖分侧部模具的零间隙锁定。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明提供的吹瓶机边模架开闭锁装置，由活动扣和固定扣组成，且活动扣和固定扣的齿的承载面为柱面，优选的为平面，结构简单，制造安装方便。

2.本发明提供的吹瓶机边模架开闭锁装置，在两个边模架合拢的过程中，活动扣/固定扣的齿位于固定扣/活动扣的槽中，无冲击无噪音；在两个边模架合拢后，活动扣从开锁位置向闭锁位置移动的闭锁过程，在活动扣和固定扣的齿的承载齿面与活动扣移动方向成一楔角的情况下是两个平面的楔紧过程，在活动扣和固定扣的齿的承载面与活动扣移动方向平行的情况下是两个平行平面的相对位移过程，同样平稳无冲击；在活动扣移动至闭锁态极限位置时，活动扣与固定扣的闭锁状态是活动扣齿的承载齿面与固定扣齿的承载齿面的面接触状态，工作可靠，承载能力大。

3.本发明提供的吹瓶机边模架开闭锁机构，在活动扣和固定扣的承载齿面与活动扣移动方向成一楔角的情况下，在活动扣从开锁位置向闭锁位置移动的过程中，能通过活动扣齿面推挤固定扣齿面，驱使两个边模架及其由两个边模架支撑的塑料容器的两个剖分侧部模具逐渐楔紧，最终实现塑料容器的两个剖分侧部模具的零间隙锁定。由此，采用本发明技术方案，吹瓶机成型模组无需设计和制造用于消除塑料容器两个剖分侧部模具间隙的密闭气室，进而也无需给密闭气室导入高压气体以驱使塑料容器的两个剖分侧部模具相互压紧，从而能明显降低吹瓶机的制造成本和使用成本。

4.本发明提供的吹瓶机边模架开闭锁装置，活动扣在开锁位置与闭锁位置之间的移动距离仅需略大于活动扣和固定扣的齿宽，移动动程较小，活动扣的动力性能和移动副的耐磨性好。

5.本发明提供的吹瓶机边模架开闭锁装置，吹瓶机长期运行会造成活动扣和固定扣承载齿面的磨损及活动扣移动副的磨损，从而导致塑料容器两个剖分侧部模具间隙增大，本发明仅需适当调整活动扣的开锁位置和闭锁位置，就能消除上述磨损间隙，调整维护方便，可保证本发明开闭锁装置具有长久的可靠工作寿命。

6.本发明提供的吹瓶机边模架开闭锁装置，与插销式开闭锁和转轴式开闭锁装置相比较，闭锁状态下活动扣与固定扣的重叠宽度小，这使得采用本发明，两个边模架能张开较小的角度即能满足取瓶的要求，有利于提高吹瓶机的动力性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的开闭锁装置的闭锁状态结构示意图；

图2为本发明实施例提供的开闭锁装置的开锁状态结构示意图；

图3为本发明实施例提供的开闭锁装置的活动扣的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的开闭锁装置的固定扣的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的开闭锁装置的摆动凸轮的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的开闭锁装置的偏心套的结构示意图；

图7为本发明实施例1提供的开闭锁装置的活动扣和固定扣的第一种可选齿面特征示意图；

图8为本发明实施例2提供的开闭锁装置的活动扣和固定扣的第二种可选齿面特征示意图；

图9为本发明实施例3提供的开闭锁装置的活动扣和固定扣的第三种可选齿面特征示意图。

图中，1.主导柱；2.活动扣；3.副导柱；4.摆动凸轮；5.扭簧；6.下滚子；7.上滚子；8.滚子；9.连接螺栓；10.固定扣；11.活动扣齿；12.活动扣槽；13.活动扣承载齿面；14.固定扣齿；15.固定扣槽；16.固定扣承载齿面；17.固定扣定位面；18.摆动凸轮凸缘；19.偏心套。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步的阐述。

实施例1：

参见附图1和附图2，分别为本实施例提供的开闭锁装置的闭锁状态、开锁状态结构结构示意图；在旋转式吹瓶机将塑料坯成型为塑料容器的成型模组中，用于支撑塑料容器的两个剖分侧部模具（未图示）的两个边模架Ⅰ和Ⅱ绕成型模组机架（未图示）上的边模架开合转动轴A转动。主导柱1和副导桩3与边模架Ⅰ固定连接，导柱轴线平行于轴A的轴线。活动扣2上的两个的导柱孔分别与主导柱1和副导柱3配合组成移动副，使活动扣2能相对于边模架Ⅰ沿导柱（也即轴A方向）上下移动；当然，也可以活动扣2与导柱固定连接，再与边模架Ⅰ上的导柱孔组成移动副连接。固定扣10通过定位面和连接螺栓9与边模架Ⅱ固定连接，定位面平行于模组机架上轴A的轴线。

在送入塑料瓶坯、且边模架Ⅰ与边模架Ⅱ合拢后，活动扣2沿主导柱1和副导柱3移动到下止点，此情况下，活动扣2的活动扣齿与固定扣10的固定扣齿正好全齿宽啮合，使边模架Ⅰ与边模架Ⅱ在吹瓶内压下能保持相对位置锁定，实现闭锁，参见附图1的闭锁状态结构示意图。

在完成吹瓶后、取瓶送坯前，活动扣2沿主导柱1和副导柱3移动到上止点，此情况下，活动扣2的活动扣齿正好位于固定扣10的固定扣槽中，同样，固定扣10的固定扣齿也正好位于活动扣2的活动扣槽中，活动扣2与固定扣10脱开，边模架Ⅰ和边模架Ⅱ的相对转动约束解除，实现开锁，边模架Ⅰ和边模架Ⅱ通过相对转动张开，参见附图2的开锁状态结构示意图。在此情况下，塑料容器的两个剖分侧部模具（未图示）也随之张开，从而能取出已吹制成型的塑料瓶，并送入塑料瓶坯。当然，也可以活动扣2移动到上止点使边模架Ⅰ和边模架Ⅱ的相对位置锁定（闭锁），活动扣2移动到下止点使边模架Ⅰ和边模架Ⅱ的相对转动约束解除（开锁）。

参见附图1和2，活动扣2在上、下止点之间的移动通过以下运动变换机构实现：运动变换机构由摆动凸轮4、扭簧5、滚子6、下滚子7和上滚子8等组成。凸轮4与副导柱3转动副连接，能绕副导柱3在位置一（附图1所示凸轮位置）与位置二（附图2所示凸轮位置）之间往复摆动。

参见附图3，为本实施例提供的开闭锁装置的活动扣的结构示意图；活动扣上有两个轴线平行的导柱孔，且沿导柱孔方向均布若干活动扣齿11和活动扣槽12，活动扣齿11上的活动扣承载齿面13；下滚子7和上滚子8通过偏心套19装设于活动扣的下部；偏心套19的内孔和外圆柱面存在偏心，转动活动扣上的偏心套19，能改变下滚子7和上滚子8与活动扣的齿的相对位置。

参见附图4，固定扣设有固定扣定位面17和螺栓孔，固定扣沿定位面17方向均布若干固定扣齿14和固定扣槽15，固定扣齿的固定扣承载齿面16。

参见附图5，为本实施例提供的开闭锁装置的摆动凸轮的结构示意图，凸轮的外圆柱面上有凸缘18；参见附图1和2，凸缘的两侧面分别与装设于活动扣下部的下滚子7和上滚子8相接触；滚子6安装于凸轮4上，滚子6的轴线平行于导柱3的轴线；扭簧5的扭矩使滚子6保持与开闭锁凸轮（平面凸轮，未图示）相接触。当开闭锁凸轮通过滚子6克服扭簧5的扭矩驱使凸轮4从位置一向位置二摆动时，凸轮4通过凸缘两侧面与下滚子7和上滚子8的接触，驱使活动扣2从下止点（闭锁位置）向上止点（开锁位置）移动；当凸轮4从位置二向位置一摆动时，在扭簧5的扭矩、凸轮4的离心惯性力及活动扣2的重力等的联合作用下，凸轮4上的滚子6保持与开闭锁凸轮直接接触，相应的，活动扣2从上止点（开锁位置）向下止点（闭锁位置）移动。

参见附图6，为本实施例提供的开闭锁装置的偏心套的结构示意图，其内孔和外圆柱面为偏心结构。

参见附图7，为本实施例提供的开闭锁装置的活动扣和固定扣的齿面特征的结构示意图；活动扣各齿的承载齿面13位于同一个柱面中，各齿面的直母线共线，且与活动扣的移动方向B（也即轴A轴线的方向）成定角α；固定扣各齿的承载齿面16也位于同一柱面中，各齿面的直母线共线，且也与活动扣的移动方向成定角α。活动扣与固定扣的齿等宽，沿活动扣移动方向的齿宽=b；活动扣与固定扣的槽也等宽，沿活动扣移动方向的槽宽=b+e1+e2，e1和e2是开锁状态下固定扣齿上顶面到活动扣齿下底面的间距和固定扣齿下底面到活动扣齿上顶面的间距。

参见附图7，活动扣从上止点（开锁位置）向下移动到下止点（闭锁位置）的动程为（b+e1），在下止点（即闭锁位置），活动扣的齿与固定扣的齿正好全齿宽接触。

参见附图7，在图示的上止点（开锁位置），活动扣承载齿面13下端与固定扣承载齿面16上端在活动扣移动导路的垂直方向存在间隙e，间隙e由承载齿面楔角α与齿宽b确定。适当的确定间隙e，就能保证活动扣能顺畅地从上止点（开锁位置）移动到下止点（闭锁位置），并在闭锁位置实现塑料容器的两个剖分侧部模具的零间隙锁定。

在吹瓶机长期运行后，活动扣和固定扣的承载齿面不可避免的会产生磨损，活动扣的移动副也不可避免的会产生磨损，这种磨损会使得闭锁位置塑料容器的两个剖分侧部模具产生间隙。

采用本发明技术方案，上述模具间隙可通过以下方法来消除：转动连接下滚子、上滚子与活动扣的偏心套，改变下滚子和上滚子与活动扣的齿的相对位置，使活动扣在动程不变的情况下，上止点的位置适当降低，此时，前述的间隙e1减小，间隙e2增大，在闭锁位置，活动扣的活动扣齿与固定扣的固定扣齿不对齐，存在小量错位，由于有齿面楔角α，活动扣与固定扣齿的上述小量错位能驱使两个边模架进一步靠拢，从而消除模具间隙。

实施例2：

本实施例采用实施例1提供的技术方案，与实施例1不同的是：活动扣和固定扣的承载齿面具有下述齿面特征。

参见附图8，为本实施例开闭锁装置的活动扣和固定扣的齿面特征示意图。活动扣的活动扣承载齿面13为柱面，各齿面的直母线与活动扣移动方向B（也即所述轴A的轴线方向）成定角α，且各齿面沿其直母线的垂直方向相互偏移一距离；固定扣的固定扣承载齿面16为柱面，各齿面的直母线也都与活动扣移动方向B（也即所述轴A的轴线方向）成定角α，且各齿面沿其直母线的垂直方向相互偏移一距离。本实施例的活动扣和固定扣的承载齿面也存在楔角α，同样能实现塑料容器的两个剖分侧部模具的零间隙锁定，在承载齿面和活动扣移动副磨损后，同样可通过转动偏心套，调整活动扣上止点的位置，消除塑料容器的两个剖分侧部模具的间隙。缺点是活动扣和固定扣的各齿承载齿面不共面，制造较麻烦。

实施例3：

本实施例采用实施例1提供的技术方案，与实施例1不同的是：活动扣和固定扣的承载齿面具有如下所述的齿面特征。

参见附图9，为本实施例提供的开闭锁装置的活动扣和固定扣的齿面特征示意图；活动扣各齿的活动扣承载齿面13共面，且齿面的直母线平行于活动扣的移动方向，即α=0°；固定扣各齿的固定扣承载齿面16也共面，且齿面的直母线也平行于活动扣的移动方向，即α=0°。由于承载齿面不存在楔角，所以本实例不能实现塑料容器的两个剖分侧部模具的零间隙锁定。

Claims (6)

1.一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，吹瓶机的塑料容器成型模组包括模组机架及用于支撑塑料容器侧部模具的两个边模架，且两个边模架或至少其中之一绕模组机架上的边模架开合转动轴转动；其特征在于：所述开闭锁装置包括活动扣、固定扣和运动变换机构；活动扣与两个边模架之一活动连接，沿边模架开合转动轴的轴线方向相对于所连接的边模架上下移动；固定扣与两个边模架中的另一个固定连接；所述的活动扣和固定扣沿边模架开合转动轴的轴线方向均布若干齿和槽；活动扣和固定扣的承载齿面与活动扣的移动方向成楔形；当活动扣移动至一个极限位置时，活动扣的齿与固定扣的齿相啮合，阻止两个边模架相对转动，实现闭锁；当活动扣移动至另一极限位置时，活动扣/固定扣的齿正好位于固定扣/活动扣的槽中，活动扣与固定扣脱开，允许两个边模架相对转动，实现开锁；所述的运动变换机构包括摆动凸轮和装设于活动扣下部的两个滚子，摆动凸轮的圆柱上设有凸缘，通过摆动凸轮凸缘两侧面分别与装设于活动扣下部的两个滚子的接触，将凸轮的摆动转变成活动扣的移动。

2.根据权利要求1所述的一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，其特征在于：所述的活动扣和固定扣的齿的承载齿面为直母线与边模架开合转动轴线成一角度的柱面，活动扣的齿与固定扣的齿相啮合时为柱面接触。

3.根据权利要求1所述的一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，其特征在于：所述的活动扣的各齿承载齿面位于一个相同的柱面中，所述的固定扣的各齿承载齿面位于另一个相同的柱面中，且活动扣各齿承载齿面所在的柱面和固定扣各齿承载齿面所在的柱面的直母线与所述边模架开合转动轴的轴线成相同角度；活动扣与固定扣的齿相啮合时，所述的两个柱面重合。

4.根据权利要求1所述的一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，其特征在于：所述的活动扣的各齿承载齿面位于一个相同的柱面中，所述的固定扣的各齿承载齿面位于另一个相同的柱面中，且活动扣各齿承载齿面所在的柱面和固定扣各齿承载齿面所在的柱面的直母线与所述边模架开合转动轴的轴线平行；活动扣与固定扣的齿相啮合时，所述的两个柱面重合。

5.根据权利要求1所述的一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，其特征在于：所述活动扣的各齿承载齿面为柱面，各齿面的直母线与所述边模架开合转动轴的轴线成定角α，且各齿面沿其直母线的垂直方向相互偏移；所述固定扣的各齿承载齿面为柱面，各齿面的直母线与所述边模架开合转动轴的轴线成定角α，且各齿面沿其直母线的垂直方向相互偏移；活动扣与固定扣上的齿相啮合时，各啮合齿对的承载齿面相重合。

6.根据权利要求1所述的一种吹瓶机边模架的开闭锁装置，其特征在于：所述的运动变换机构包括与边模架固定连接的两根导柱，两根导柱的轴线与边模架开合转动轴的轴线平行，所述活动扣通过两根导柱与两个边模架之一活动连接，活动扣沿两根导柱上下移动；所述的摆动凸轮与两根导柱之一转动副连接，绕导柱摆动。

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