CN1822934A - 用热塑性材料生产容器的模制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过吹塑或拉伸吹塑用热塑性材料生产容器的模制装置，它包括模型(1)，该模型具有两个可相互运动并且设有锁定部件(14)的半模(1a，1b)，所述锁定部件具有锁紧元件(15，16)，该锁紧元件在相应半模(1a，1b)的整个高度上延伸并且设有以间隔(19，20)间隔开的锁扣形式的多个凸出指状件(17，18)，一个锁紧元件(15)固定在一个半模(1a)上，并且另一个锁紧元件(16)在致动部件(20)的作用下在另一个半模(1b)上滑动。
Description
技术领域
本发明总的涉及用加热的热塑性预成型件吹塑或拉伸吹塑容器的模制装置领域。
背景技术
更具体地说，本发明涉及对这些装置的包括至少一个模型的那些装置的改进，所述模型包括：至少两个半模，它们能够相对于彼此在其中它们相互分开的打开位置和其中它们借助形成分型线的相配合的相应支承面牢牢地相互挤压的闭合位置之间运动；锁定部件，设置用来将所述两个半模锁在闭合位置中，所述锁定部件在模型的至少一个侧面上包括沿着其支承面的边缘牢固地固定在第一半模上的钩状形式的第一锁定元件以及相对于第一锁定原件倒置并且安装成可以在第二半模上运动的钩状形式的第二锁定元件；以及致动部件，它在功能上按照这样一种方式与所述第二锁定元件相关联，即，使得后者在其中它与第一锁定元件接合以将两个半模锁在闭合位置中的锁定位置和其中它与所述第一锁定元件脱开以松开两个半模从而使它们能够相互分开的解锁位置之间横向运动。
文献FR-A-2646802披露了用于将两个半模锁在闭合位置中的部件，该部件包括多个由第一半模同轴叠置支撑并且能够平行于模型的轴线运动以接合在由第二半模支撑的多个相应的容纳凹槽中的连接指状件。
这些锁定部件是令人满意的并且当前通常用在“铰接”模类型的模制装置中。
但是，这些锁定部件确实存在几个明显的缺点。
一个缺点在于，指状件和容纳凹槽以悬臂的方式分别由第一和第二半模支撑。在施加吹塑压力(例如通常为40×105Pa的数量级)时，沿径向伸出的这些支撑件和容纳凹槽的支撑件受到与模型周边基本上相切的力。为了防止它们变形或拔出，必须坚固地形成这些支撑件，并且这增大了这些半模的重量同时也增加了其成本。
另一个缺点在于每个指状件的悬臂结构，其底座安装到固定在一个半模上的沿径向伸出的支撑件上，而在锁定位置中，指状件的自由端保持在固定在另一个半模上的沿径向伸出的支撑件的对应的容纳凹槽中。在该吹塑力作用下，每个指状件受到弯曲/剪切应力，这又要求每个指状件被坚固地形成，从而使之沉重而昂贵。
所有这些要求都导致形成从模型的周边明显伸出的锁定部件，而在包括许多模型并且高速工作的设备(圆盘传送带(carousel)式的旋转模制装置)中，可用空间非常有限。此外，这些锁定部件沉重，并且增大了这些半模的惯性，这在一定程度上对高速工作的设备有害。
最后，必须强调的是，通过多个叠置(“直列式布置”)指状件的轴向运动而锁定/开锁的方法要求相对较长的行程，从而每个指状件的接合在其相应凹槽中的部分足够长，并且提供了适当的机械强度，因此可以只提供限制数量的轴向间隔明显距离的指状件和凹槽。这然后最终导致作用力在模型高度上的不均匀分布。
因此，仍然需要具有简化、体积小、重量轻、更简单且更不昂贵的结构的模型，随着需求更高的生产率而更加敏锐地感觉到这个需求，从而要求机构更加迅速地工作同时惯性更低。
发明内容
为此，本发明提出一种如在前序部分中所述的模制装置，根据本发明布置的模制装置的特征在于以下布置的结合：
-锁定部件包括两个分别沿着相应支承面的边缘安装在两个半模上并且基本上在所述半模的整个高度上延伸的锁紧元件；
-每个锁紧元件包括多个在锁紧元件的整个高度上分布的钩状凸出指状件，并且在背离相应半模的支承面的一个锁紧元件表面上和在朝着相应半模的支承面的另一个锁紧元件表面上，每个锁紧元件的所述指状件基本上相互平行且间隔开一定距离，其各个高度都稍高于指状件的单独高度；
-其中一个锁紧元件固定地安装在相应的半模上，并且另一个锁紧元件安装在另一个半模上，从而它可以如此运动，即，它可以与模型的轴线平行地滑动；
-以及致动部件，它在功能上与所述运动锁紧元件相关联，以便使后者在以下两个位置之间运动，即：
·第一位置或解锁位置，其中运动锁紧元件的指状件设置成分别与在固定锁紧元件的指状件之间的间距相齐，在该位置中两个半模没有锁在一起；以及
·第二位置或锁紧位置，其中在两个半模在闭合位置中牢牢压在一起的情况中，运动锁紧元件平行于模型的轴线运动，从而其指状件分别与固定锁紧元件的指状件接合，在该位置中两个半模在其闭合位置中锁在一起。
为了实现捕获力在模型的整个高度上均匀分布，要求指状件的数量相对于所述指状件的机械强度尽可能高，由此在指状件之间的间距高度并且因此运动锁紧元件在其锁紧位置和解锁位置之间的行程尽可能低，这在吹塑装置为旋转式的装置时允许与传统机构所实现的情况相比闭合更加迅速。
在一个实施方案中，运动锁紧元件由与模型的轴线基本上平行的引导构件支撑在相应的半模上，在所述构件上所述锁紧元件可滑动地安装。引导构件优选为固定在半模上的杆，运动锁紧元件可滑动地安装在该杆上但是被防止转动。
优选的是，用于致动运动锁紧元件的致动部件包括：
-复位弹簧，它能够使所述锁紧元件返回到其上述第一位置；以及
-主动(positive)致动构件，它固定在所述运动锁紧元件上并且能够在其上主动地作用，以便克服弹簧的回复力使它朝着其第二位置运动。
一个简单解决方案在于在两个半模处于闭合位置中时能够通过另一个半模来控制主动致动构件。
实际上，可以想到许多实施方案变型：固定锁紧元件可以形成为相应半模的一个整体部分，或者可选的是，可以按照牢固地固定在相应半模上的部件的形式形成固定锁紧元件；同样，用来引导运动锁紧元件的引导构件由对应的半模直接支撑，或者可选的是，引导构件可以固定在其自身固定在半模上的中间板上。
在一个实际上非常常见的实施方案中，根据本发明的布置可以应用在铰接式模型中，其两个半模关于在与分型线的一侧基本上平行的轴上的转动而相互铰接，而所述锁定部件设在所述轴的相对侧上，两个半模绕着该轴相对于彼此转动。
每个半模还通常包括外壳支架，外壳在内部固定在该外壳支架上，该外壳设有模制半型腔，分型线由在模型处于闭合位置中时压在一起的两个外壳限定，在该情况中，根据本发明，锁定部件由两个外壳支架支撑。
通过根据本发明的设置，形成一种吹塑或拉伸吹塑模型，其中通过具有相对较短行程的单个运动部件来实现锁定；该行程是线性的并且与模型的轴线平行；最后，在许多位置中刻有深槽以限定锁紧指状件的运动部件具有较低的质量并因此具有较低的惯性。
这样的结果在于，在闭合或打开期间没有任何锁定部件的角运动叠加在半模的旋转运动上，并且这些半模在它们转动时没有受到任何寄生的加速。运动锁紧元件的垂直运动分量对相应半模的行为没有明显影响。这最终使半模产生出更加均匀的运动，更重要是缩短了锁紧/解锁时间，这有效地提高了模制装置的工作速度；实际上，对于相同的转速而言，如果锁紧/解锁所需的时间更短，则可以提高吹塑所用的时间。
附图说明
通过阅读主要以非限定性例子的方式给出的某些优选实施方案的以下详细说明将更加清楚地理解本发明。在该说明中，要参照以下附图，其中：
图1-4为根据本发明布置的铰接式模型的简化透视图，分别显示出处于四个功能不同的位置中；
图5为处于闭合和锁紧位置中的在图4中所示的模型的简化俯视图；以及
图6为简化俯视图，其显示出根据本发明的锁定部件的一个实施方案变型。
具体实施方式
根据本发明的布置是对用于用加热的热塑性塑料(例如PET)预成型件吹塑或拉伸吹塑例如瓶子的容器的模制装置的改进。这种模制装置包括至少一个模型，该模型包括：至少两个半模(还可能有形成可轴向运动的模型底部的第三部分)，它们可以相对于彼此在其中它们相互分开的打开位置和其中它们通过限定分型线的相配合的相应表面牢牢地相互压在一起的闭合位置之间运动；锁定部件，设置用来将两个半模锁在闭合位置中并且当在非常高的压力(例如，通常为40×105Pa的数量级)下导入吹塑流体时防止它们分开或张开。
通常，这种模制装置可以包括多个模型并且因此可以布置成具有布置在周边处的模型、各种打开/闭合、锁定/解锁功能等的旋转装置或圆盘传送带的形式，可以随着圆盘传送带通过凸轮从动辊转动而顺序地控制这些模型，所述凸轮从动辊由这些模型支承并且与固定地安装在旋转部分外侧上的引导凸轮相配合。
虽然根据本发明的布置可以应用于任意类型的模型，但是它们特别适用于当前使用非常广泛的装配有两个相对于彼此转动的半膜的模型或适用于当前使用非常广泛的铰接式模型，因此将详细阐述在铰接式模型的情况中的本发明的布置，但是并不将本发明的保护限于这种类型的模型。
图1用透视图以简化的形式显示出铰接式模型的总体布置，其整体由参考标号1表示，该模型包括两个半模1a和1b(它也可以有未示出的设在模型底座处的可轴向运动的底部)。这两个半模分别具有两个配合面或支承面2a、2b，它们在闭合位置中限定了分型线3(图3和4)。这些配合面被挖空，分别形成两个半型腔4a、4b，这两个腔放在一起时限定了具有所要获得的容器的外部形状的模型体积4或者该形状的除了其底部之外的主要部分。
在更具体地显示于图1中的实施例中，每个半模1a、1b具有一复合结构，并且包括外部框架或外壳支架5a、5b以及可拆卸地安装到相应的外壳支架上并且包括前述相应的半型腔4a、4b的内部模制部分或壳6a、6b。
如可在图3、4、和5中最清楚地看出的一样，半模1a、1b(在该情况中，外壳支架5a、5b)在一侧上包括相应的凸出颊板7a、7b，它们按照叠置的方式相互交错并且具有在它们之间穿过的布置在分型线的延长线中的轴8。
另外，两个凸起的凸出部9a、9b分别通过在轴8的每个侧面上彼此远离的主轴10a、10b转动地支撑着两个致动连杆11a、11b的端部，这些连杆的另两个相应端部相连接，能够在主轴12上自由转动，该主轴能够通过驱动装置(未示出)朝着主轴8或者沿着相反方向按照线性方式(箭头3)运动。
在分型线3的另一个侧上并且在与轴8相对的侧上，存在锁定部件14，用来在施加吹塑压力时将两个半模1a、1b保持在闭合位置中。
锁定部件14包括：
-第一锁紧元件15，它牢固地固定在第一半模1a(在图1A中的左边一个)上，并基本上沿着其支承面2a的边缘延伸；
-第二锁紧元件16，它如此固定，即可以向第二半模1b(在图1中右边一个)运动并且基本上沿着其支承面2b的边缘延伸，
-这两个锁紧元件15、16基本上在所述半模1a、1b的整个高度上延伸。
每个锁紧元件15、16包括多个分布在锁紧元件的整个高度上的相应得钩状凸出指状件17、18。第一锁紧元件15的指状件17平行并且背离对应半模1a的支承面2a，并且第二锁紧元件16的指状件18平行并且面向对相应半模1b的支承面2b。每个锁紧元件15、16的指状件17、18实际上具有基本上相同的高度并且分别分开间距19、20，这些间距的各自高度稍大于指状件的各自高度。
第二锁紧元件16被如此安装在半模1a上，即，它可以垂直地即平行于模型的轴线滑动。为此，如所示的一样，一个简单实施方案用于装配有引导构件的半模1b，该引导构件与模型的轴线基本上平行并且沿着支承面2b的边缘布置，有利的是，该引导构件可以由保持在从半模1b的外表面伸出的U形钩22中的杆21构成，并且锁紧元件16被如此安装在杆上，即，它能够滑动但是不能转动。
致动部件23在功能上与锁紧元件16相关联，以使其在以下两个位置之间运动，即：
·第一位置或解锁位置(图1、2和3)，其中运动锁紧元件16的指状件18设置成与分别使第一锁紧元件l 5的指状件17分开的间距19相齐，并且在指状件18之间的间距20分别与指状件17相齐，换句话说是这样一个位置，即其中两个锁紧元件相互垂直地偏置，从而其对应的指状件17、18不会相互干涉；以及
·第二位置或锁紧位置(图4)，其中两个半模1a，1b牢牢压在一起(闭合)，并且运动锁紧元件16在杆21上垂直地即平行于模型的轴线运动，从而其指状件18装配在固定锁紧元件的指状件17后面并且分别与之接合，从而不可能将模型打开。
图1-4显示出在模型闭合中的四个连续位置：
-在图1中，模型1打开，特别是为了装载预成型件两个半模1a、1b彼此大大分开；
-在图2中，模型1部分闭合，两个半模1a、1b更加靠近在一起并且对应的指状件17、18用于面对对应的相对间距19、20；
-在图3中，模型1处于闭合位置中，两个半模1a、1b通过限定了分型线3的其相应支承面2a、2b牢牢压在一起，这些指状件17、18相互成瓦状叠置；
-以及最后，在图4中，运动锁紧元件16已沿着杆21运动(在该实施例中升高)，从而指状件17、18被钩在一起，然后模型1闭合并且锁紧。
为了使合型力在模型的整个高度上大致均匀地分布，指状件17、18必须在其整个高度上均匀分布，从而在它们之间限定出尽可能短的间距。因此，要求指状件的数量折衷确定，也就是说，指状件的数量尽可能高，而同时它们具有足够的各自的机械强度，以允许它们在不断裂或变形的情况下承受分别施加在它们上的力。该布置的一个有利结果在于，运动锁紧元件16的行程较短，从而导致缩短了锁紧/解锁时间。为了给出一个具体实施例，在图1-4中以举例的方式示出的设计用于模制1.5升瓶子并且具有大约35cm的高度的模型配备有大约十对指状件17、18。
用于致动运动锁紧元件16的致动部件23以简单的方式可以包括：
-复位弹簧24，它夹设于半模1b和锁紧元件16之间，用来使后者回到其上述第一位置或解锁位置；以及
-主动致动构件，它固定在锁紧元件16上并且能够在其上主动地作用，以使之克服弹簧24的回复力朝着其第二位置运动。
通过这种布置，可以保证，即使不想要的模型闭合也总是由于指状件17、18的相互偏置而出现。
在该模型形成圆盘传送带式旋转模制装置的一部分时，主动致动构件可以导致在功能上与模型闭合相关的简单技术解决方案。为此，如图1-4中所示，其中一个半模(例如在右边的1b)用来支撑传动装置25，该传动装置包括伸出超过支承面2b并且在模型闭合时能够通过另一个半模1a接触并且被推回的运动杆26。该装置25结合有适当的机械部件(例如由杆26控制的倾斜表面)或者优选结合有用于作用在推杆(在弹簧24内部并且不可见)上以便能够使锁紧元件16升高的气动部件(杆6控制气动活塞)。
体现锁定部件14的方式可以有许多变型。具体地说，在图1-5中所示的实施例中，两个锁紧元件15、16形成两个相应半模1a、1b的一个整体部分，也就是说，第一锁紧元件15的凸出指状件17形成第一半模1a的一个整体部分(例如在所示的实施例中与该半模或者与外壳支架5a铸在一起)，同时支撑着第二锁紧元件16的导杆2l的U形钩22形成第二半模1b(或者在所示的实施例中的外壳支架5b)的一个整体部分。
但是，可以设想，按照安装在半模上的单独元件的形式来形成锁定部件，如图6所示(其中模型具有不同的四边形形状，只画出外壳支架5a、5b，并且省略了外壳)。如图6中所示，第一锁紧元件15以板27的形式形成，它沿着其边缘中的一个设有指状件17；该板27例如通过28处的螺栓连接固定在相应的外壳支架5a上。同样，用作第二锁紧元件16的引导件的轴21可以由板29支撑，该板例如通过在30处的螺栓连接固定在第二外壳支架5b上。以连接部件形式的第一和第二锁紧元件15、16的这种布置允许简化半模或外壳支架的制造，和/或可以允许半模或外壳支架以及结合有钩状指状件17、18的部件由不同的金属制成(例如分别为铸铝和钢)。
Claims (12)
1.一种用加热的热塑性预成型件吹塑或拉伸吹塑出容器的模制装置，所述装置包括至少一个模型(1)，该模型包括：至少两个半模(1a，1b)，它们能够相对于彼此在其中它们相互分开的打开位置和其中它们借助形成分型线(3)的相配合的相应支承面(2a，2b)牢牢地相互挤压的闭合位置之间运动；锁定部件(14)，设置用来将所述两个半模(1a，1b)锁定在闭合位置中，
其特征在于：
-所述锁定部件(14)包括分别沿着相应支承面的边缘安装在两个半模(1a，1b)上并且基本上在所述半模的整个高度上延伸的两个锁紧元件(15，16)，
-每个锁紧元件(15，16)包括在锁紧元件的整个高度上分布的多个钩状凸出指状件(17，18)，并且在背离对应的半模的支承面的一个锁紧元件(15)上并且在朝着对应的半模的支承面的另一个锁紧元件(16)上，每个锁紧元件的所述指状件(17，18)基本上平行并由间距(19，20)相互间隔，该间距的相应高度都稍高于指状件的相应高度，
-锁紧元件中的一个(15)固定地安装在对应的半模(1a)上，并且另一个锁紧元件(16)安装在另一个半模(1b)上，从而它可以如此运动，即它可以与模型的轴线平行地滑动，
-以及致动部件(23)，它在功能上与所述运动锁紧元件(16)相关联，以便使后者在以下两个位置之间运动，即：
·第一位置或解锁位置，其中运动锁紧元件(16)的指状件(18)被设置成分别与在固定锁紧元件(15)的指状件(17)之间的间距(19)相齐，在该位置中两个半模没有锁定在一起；以及
·第二位置或锁紧位置，其中在两个半模(1a，1b)在闭合位置中牢牢压在一起的情况下，运动锁紧元件(16)平行于模型的轴线运动，从而其指状件(18)分别与固定锁紧元件(15)的指状件(17)接合，在该位置中两个半模在其闭合位置中锁定在一起。
2.如权利要求1所述的模制装置，其特征在于，所述指状件(17，18)的数量相对于所述指状件的机械强度尽可能高，由此在指状件(17，18)之间的间距(19，20)的高度尽可能低，并且因此运动锁紧元件在其锁紧位置和解锁位置之间的行程尽可能低。
3.如权利要求1或2所述的模制装置，其特征在于，所述运动锁紧元件(16)由与模型的轴线基本上平行的引导构件(21)支撑在对应的半模(1b)上，所述锁紧元件(16)可滑动地安装在所述构件上。
4.如权利要求3所述的模制装置，其特征在于，所述引导构件为固定在半模上的杆(21)，运动锁紧元件可滑动地安装在该杆上但是不能转动。
5.如权利要求1-4中任一项所述的模制装置，其特征在于，用于致动运动锁紧元件(16)的致动部件(23)包括：
-复位弹簧(24)，它能够使所述锁紧元件(16)返回到其上述第一位置；以及
-主动致动构件(25)，它固定在所述运动锁紧元件(16)上并且能够在其上主动作用，以便克服弹簧(24)的回复力使它朝着其第二位置运动。
6.如权利要求5所述的模制装置，其特征在于，所述主动致动构件(25)在两个半模(1a，1b)处于闭合位置中时能够由另一个半模(1a)控制。
7.如权利要求1-6中任一项所述的模制装置，其特征在于，所述固定锁紧元件(15)形成半模(1a)的一个整体部分。
8.如权利要求1-6中任一项所述的模制装置，其特征在于，所述固定锁紧元件(15)以牢固地固定在对应的半模(1a)上的部件(27，17)的形式而形成。
9.如权利要求1-8中任一项所述的模制装置，其特征在于，用来引导运动锁紧元件(16)的引导构件(21)由对应的半模(1b)直接支撑。
10.如权利要求1-8中任一项所述的模制装置，其特征在于，用来引导运动锁紧元件(16)的引导构件(21)固定在其自身固定在半模(1b)上的中间板(29)上。
11.如权利要求1-10中任一项所述的模制装置，其特征在于，所述模型(1)为铰接式模型，并且两个半模(1a，1b)关于在与分型线(3)的一侧基本上平行的轴(8)上的转动而相互铰接，并且所述锁定部件(14)设在所述轴(8)的相对侧上，两个半模(1a，1b)绕着该轴相对彼此转动。
12.如权利要求1-11中任一项所述的模制装置，其特征在于，每个半模(1a，1b)包括外壳支架(5a，5b)，外壳(6a，6b)在内部固定在该外壳支架上，该外壳设有模制半型腔(4a，4b)，所述分型线(3)由在模型处于闭合位置中时压在一起的两个外壳限定，其中，所述锁定部件(14)由两个外壳支架(5a，5b)支撑。
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