CN1925970A - 调节塑料物体的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

用于调节塑料材料的粗加工成品的设备，包含转台(20)，具有一组调节空腔(22)来插入粗加工成品，一部分通过转台的第一面(A)的开口插入，一部分通过转台的第二面(B)的开口插入。开口在第一面(A)的调节空腔(22)如此排布，对于其长度(L1)部分，与开口在第二面(B)的空腔并排排布。通过这种方式，转台比较紧凑。还描述了粗加工成品的调节方法。

Description

调节塑料物体的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种塑料材料的物体塑模成型设备，用来实施在模具自身之外的一部分的调节，目的是为了增加压机(press)或者塑模台(station)的生产效率；这种塑料材料的物体可以是特指“粗加工成品”，预定通过一个吹塑的过程被后续加工成塑料容器，特别是瓶子或者广口瓶。
背景技术
对于容器的生产，特别是装液体食物或流体的容器，使用塑料材料特别是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)已经有一段时间。这些容器，尽管包括各种类型(例如，瓶子，广口瓶，大肚酒瓶)，这里一般指瓶子，来代表最常使用的容器。
塑料瓶子生产过程有两个主要类型，即所谓的“单阶段方法”(“single stage process”)和“双阶段方法”(“two stage process”)的两个方法，在这两个方法中，生成中间产品，即所谓的型坯或粗加工成品。
可通过各种方法得到粗加工成品，例如通过注塑方法，通过挤出后进一步加热塑模成型的操作等。
在双阶段方法中，例如通过注塑塑模成型得到的粗加工成品〔通常其模具配备有许多型腔(模槽)〕通常要被冷却并在室温存放在一中间的存放位置，随后进行加热，以使得粗加工成品具有充分的可塑性来进行吹塑操作。
通常大多数注塑塑模成型方法的最长阶段是塑模成型的物体在模具内的冷却阶段，直到塑模成型物体足够刚硬，以便可以从模具中取出进行操作。因此，为了提高塑模台的生产效率，已经发展了各种各样的设备在注塑模具的外面来进行粗加工成品的部分冷却。
例如在专利EP1252007中和在意大利专利申请RM2003A000459中描述的这样的一些设备。
背景技术中这样的设备，如图1中所示，标号1表示其整体，装有第一滑动板2可以水平平移，它插入到注塑模具的两个打开的半模中。一组N个粗加工成品P，(这里N是指模具中的塑模空腔的数目)降落到滑动板2的狭槽10中。平移的滑动板从模具中抽出，并被放在与第二转动板3垂直的位置，该转动板的两面具有一组N个杯状的冷却空腔，或者只是如专利申请WO02/074518中描述的杯子类型。这N个粗加工成品P落入第二转动板3两面的任意一面的冷却空腔中，在此它们在注塑模具外继续冷却到所需的温度。
本发明的一个重要目的是提供用于塑料物体塑模成型的设备，及相关的塑模成型的方法，以便通过塑模成型物体在提取模以外进行部分的冷却来增加塑模台的时间循环数，这对于现有的设备和方法，特别是专利申请EP1252007中所描述的设备和方法是一个显著的改进。
本发明的另一个目的是提供一种可替代的设备，它具有更简单和更经济的结构，并且保持了模式性的特性，这使其可以在现在的塑模工厂里使用。
本发明还有一个目的是为了提高所生产的粗加工成品的质量，当它们仍然很热，表面耐久性降低，更容易受到损伤时，通过本发明的设备和方法使其在生产阶段更容易、更方便操作。
发明内容
本发明一方面通过具有如权利要求1所述特征的用于调节塑料物体的旋转设备，另一方面本发明通过具有如权利要求8所述特征的塑料物体的塑模成型设备，来达到上述的目的。
本发明的第三方面，通过如权利要求10所述特征的塑料材料物体的调节方法，可以达到上述的目的。
由于本发明的设备的特性，该新设备的一个重要优点因其更简单的运动学原理而降低了生产的成本。而且，由于构成设备的部件的简化，并且数量也减少，减少了对粗加工成品的操作，因此减少了吹破、擦伤等的风险，这些情况可能在较低的温度在抓取部件及与其它物体相碰撞时发生。
本领域的技术人员可以从下面的详细描述的特定的非限制性实施例及相应的附图中看出本发明的其它的优点。
附图说明
图1是现有类型的抽取和冷却台的透视轮廓图；
图2是本发明的一个优选实施例的抽取和冷却塑料材料的粗加工成品的设备的俯视轮廓图。
图3是图2中设备的透视图的详细轮廓示意图；
图4是图2中转动调节设备的断面的详细的侧视轮廓示意图；
图4A是图2中旋转调节设备的粗加工成品的排布轮廓示意图；
图5是图2的转动调节设备的侧面的轮廓图，在粗加工成品的装载阶段，在模具的两个的打开的半模中插入注塑成型的粗加工成品；
图6是在倾斜阶段时，图5中的转动调节设备的正视轮廓示意图；
图7是粗加工成品的卸载阶段，图5中的转动调节设备的正视轮廓示意图；
图8是在塑模成型过程中，每次调节循环使用4次压制(pressings)时，调节设备中粗加工成品的排布展示图；
图9是在塑模成型过程中，每次调节循环使用6次压制时，调节设备中粗加工成品的排布展示图。
具体实施方式
图2是本发明的优选实施例，涉及基本上为长方形的塑料材料物体的调节设备，特别是PET的粗加工成品，其后续进行进一步的吹塑操作，生产瓶子、广口瓶、大肚酒瓶或其它类型的容器。这种调节设备，如20所指的转台，包括一组壳体21，其形状或多或少象管状或甚至是中空的，用现在常用的说法，称为“冷却杯”。
冷却杯21被固定在合适的框架或支撑套中，在水平方向和竖直方向两个空间方向上排列，如图2所示，被排布成行和列的方式以形成一个正方形的网格。在每一个管状的腔室中(见图3)是容纳粗加工成品的座22，通过插口23(图4)需要冷却的单个的粗加工成品可以插入该座。为了说明所述的“粗加工成品”，在意大利专利IT B 1289367中有描述的例子。
图2和图4的实施例中，各个冷却杯21同插入其中的粗加工成品一样并排排列，冷却杯21的集合构成了一个近似平行六面体的整体，它形成一系列成对的相互面对的面。特别的，相对于图2和图4的实施例，与平行六面体中较大的面A和面B相一致，冷却杯21的两组插口23的位置是处于相向面对的方向的，也就是说，第一组冷却杯21的插口23朝向转台的第一面A(见图4)并且方向朝下，而第二组冷却杯21的插口23朝向转台的第二面B(见图4并且方向朝上)。
据本发明的一个方面，冷却座22以这样的方式安排，当插入两个或更多的粗加工成品在这些冷却座22中进行冷却时，一个通过位于的第一面A的插口插入，另一个粗加工成品通过位于第二面B的插口插入，这两个粗加工成品一旦插进各自的冷却座时，它们长度方向至少一部分是并排放置的(见图4，4A)。用这种方式，比较现有的设备中的冷却杯的位置，本发明中可以使用减小厚度的转台，以便冷却杯能直接插入到安装在压机上的两个打开的半模中以进行粗加工成品的塑模，而不必一定使用一个非常薄的中间的滑动台以便能够插入到模具的两个打开的半模之间。因此，由于免除了从中间支架转移到冷却转台的操作，并且避免了将粗加工成品留置在非制冷的中间支架一段时间，因此冷却周期时间就减少了。
而且，通过这种方式，有可能使用机械结构和适当的电动/电子或者气动线路来制造塑料物体的冷却台，与现有类型的冷却台相比更为简单。
优选地，但不是必要地，冷却座22以这样的方式排布：在冷却座22中分别插入两个或者更多的粗加工成品时，一个通过位于第一面A的插口23插入，另一个通过位于第二面B的插口插入，这两个粗加工成品当插入各自的冷却位时，它们长度方向基本上至少一部分是并排放置的(见图4，4A)。
有利地，为了减少转台20的宽度和长度的尺寸，冷却座22可以制造在相对简单的几何结构(例如，没有外壳、中空或者内部冷却通道)的壳体21之间，以及本实施例中(图4)所有的壳体21被围在防渗漏(containment)的护罩内，该护罩由两个前金属板24，25和两个侧面板26，通过焊接或者螺母连接在一起形成箱体；杯21的端部从这个箱体凸出，插口23则制造在杯21的端部。
箱体的内部空间，在外壁24，25，26和冷却杯之间，可以再装载或者流通冷却液以冷却插入到各种冷却座22的粗加工成品。一组内部的分隔壁27，适当地穿通或者排出流体，能使冷却流体在箱体内部输送合适的液流，来以希望的方式润湿并冷却各种管状的容器。
从附图中的对转动支架操作的描述可以更清楚看出，为了控制只利用重力将粗加工成品从注塑模具到冷却座22的转移，(将冷却座22排布成如图2的布局)需要在转动支架20每次倾斜时，与倾斜轴平行的多排冷却座22与仍然在模具上的相应的多排粗加工成品相垂直。如果在转动支架两面的多排冷却座采取了特殊的几何结构，例如当它们为菱形时，它可以导致绕AR轴对转动支架进行转动，这样，机罩座的位置和相对面的机罩座的位置就不匹配。在附图10中对该座的菱形类型的排列做了大致的描绘。在这种情况下，要提供装置在转台每次转动时使转台移动必要的距离，使带有各个杯子的开口每一面定位到合适的位置。用这种方式，在转动支架每次倾斜时，各列杯子自动定位在与注塑模具或者与从冷却台100上将粗加工成品移出的设备相应的列垂直的位置。
转台20还具有有用的保留装置来控制粗加工成品，当座自身的位置转到朝下时，能够阻隔粗加工成品并使其保留在它们的冷却座22上。
在图4中的实施例中，粗加工成品的这种保留系统可通过与气动线路相连的通道系统29，30来实现：为了将粗加工成品保持在冷却座22上，在通道29，30内产生低气压，同时为了控制或者利于取出粗加工成品，可在转动支架20上提供不同类型的抽取系统，例如机械阻隔系统。必要时，机械移取装置可以和气动装置组合，从反相将压缩空气吹入到通道29，30中，而不偏离本发明的范围。
现在，看看上述的转台20操作的一个优选实施例的描述，以及冷却台的进一步的结构和功能特征，或者更一般地，标号100(图6)所指的调节台，其上安装有转台。
图2中的转台安装在合适的金属框架上(图5-7)，使其能够水平移动并以近180°的角度绕旋转轴AR转动，该旋转轴也是水平的，以便使第一或第二面A，B每次倾斜或旋转向上或者向下(或者，在其它的实施例中，朝向一个预先确定的方向)。
图5涉及冷却台100的操作顺序的最初时刻，此时，转台20处于第一装载位置，而且在此它是插入到打开的固定在注塑成型压机的半模中，以便使其位于较高的半模S的下方：一次塑模成型过程可以得到N个粗加工成品，它们从半模S降落到支架20的N个冷却座22-很明显，支架20和模具这样排列，以便在模具外壳的垂直方向上有适当的位于模具中间的支架的座22。
根据本发明的优选实施例，N个粗加工成品的组降落到转台20的座22中仅再充装了座22的某些行(在此一行表示座22与旋转轴AR正交的一列座22)，例如，仅奇数行1，3，5，7……或者仅偶数行2，4，6，8并且留下与再充装的行旁间隔的空行—分别是偶数行2，4，6，8……或者是奇数行1，3，5，7，……以便在座22上形成规则的满的和空的行的连续。在不脱离本发明的范围内，可以使用其它的再充装顺序。
随后，转台从模具S上抽出—向左边平移见图5-为的是关闭模具本身并且实现N个粗加工成品的另一塑模过程；接着，转台20在半模S下方再次插入到两个打开的半模的中间，并且第二组新塑模的N个粗加工成品降落到转动支架20中，以再充装仍然是空载的座22的各行(分别为偶数行2，4，6，8……或者是奇数行1，3，5，7……)。
在可选的实施例中，可以提供与转台20的旋转轴AR正交的运动。
当第二组的N个粗加工成品已经转移到转台20时，转台20两面中的一面(例如A面)的所有的冷却座22都装载了粗加工成品；转台20再次从模具S的打开的半模中抽出，在它继续新的塑模成型的过程时，它被倾斜(见图6)，以近180度绕AR轴转动。
第二面B现在朝上转，并以上述同样的操作步骤再次充装另外的两组N个粗加工成品的每一组。
当B面的所有冷却座22已经再充装了粗加工成品时，转台20从打开的两个半模中抽出来，并移到卸载位置(图7)，其中第一组N个粗加工成品(最先装载的，现在温度已经较低了)通过简单的使其落下，并在上述粗加工成品的保留系统的通道29，30的机械提取装置的协助下由转台22上卸载到另一个撤离支架，例如已冷却的粗加工成品的传送带或者收集箱上。抽出装置是现有技术，这里就不作描述了。通过这种再充装方法，在冷却台100上可保持从一个压机操作后产生的一组N个粗加工成品，保持时间为四个塑模成型循环的时间。
然后冷却台100能够重复上述的操作循环，每次转台20从打开的模具中抽出时，以等于四个塑模成型循环的时间卸载一组冷却的N个粗加工成品，在转台20上装载一组新的N个待冷却的粗加工成品并从注塑模具中降落下来(图8)。
同样地，据下述的本发明的另一方面，冷却台100和转台20操作的第二优选实施例，可以是从一次压机操作后产生的N个粗加工成品保持在冷却台100上一段时间，该时间等于六个塑模循环的时间。
在该操作的第二种模式中，转动支架20被插到模具的打开的半模中，在安装在注塑塑模成型压机上的最初的装载位置，从一次压机操作得到的第一组N个粗加工成品从半模中降落到转台20的N个冷却座22中，以便再充装冷却座22的第一行(例如No.1行)，让冷却座22连续的两行空载(No.2行，No.3行)，然后再充装第二行(也就是No.4行)，将相邻的连续的两行空载(也就是，No.5行，No.6行)如此类推，使得座22形成满的和空的冷却座的行的有规则的连续(图9)。
类似于等于四个塑模成型循环的再充装规程，有另五个N个粗加工成品的组装载在转动支架上，它们分别得自一次压机操作，以便在转台20上保持有一共6组需要冷却的N个粗加工成品，并且每次转台20从打开的模具上提取出来时，卸载一组已冷却的N个组加工成品，所需时间为六个塑模成型的循环。
据下述的本发明的冷却台100和转台20的另一个操作的优选实施例，从一次压机操作得到的一组N个粗加工成品能够停留在冷却台100上一段时间，该时间相当于两个塑模成型循环。
在这种操作模式中，转台20插入到打开的两个半模之间，在安装在注塑塑模成型压机上的第一装载位置中，从压机操作得到的第一组N个粗加工成品从半模中降落到转台20的N个冷却座22位内，以便再充装转台20的一面(例如A面)的所有冷却座22；接着，转台绕旋转轴AR 180度转动，通过在打开的两个半模中再次引入转台20，从顶部的半模S中落下第二组的N个粗加工成品，转台20的第二面B的所有冷却座22就被再装载。
上述的转台20，冷却台及相关操作步骤的实施例，其各种修改和变化都不脱离本发明保护的范围。
例如，转台不仅可以被制造成焊接的或者是螺栓连接的一对金属板所形成的箱体，而且更一般地可以是内部具有一个或多个空腔的箱子，这些空腔具有基本上为管状的座22用于容纳冷却流体；冷却杯也可以具有内部冷却通道的特征；冷却座22也可以位于转台的两个面A、B上，不仅在板内可以沿着垂直的两个方向排列，还可以是不平行的两个方向，或甚至是更不规则的方向；或者不仅可以是方形的网格，还可以是其它的布局，例如是矩形或者是偏菱形的网格状。
在不脱离本发明的权利要求的精神和范围的前提下，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (11)

1.塑料材料的物体的调节设备，具有长度(L1)，包含：
一转台(20)；
一组调节空腔(22)，带有为所述的物体的插入而提供的各自的开口，定义第一和第二空腔；
一转台的第一面(A)，其上具有第一空腔的各自的插入开口，及
一面朝第一面(A)的转台的第二面(B)，其上具有第二空腔的各自的插入开口，
其特征在于，第一调节空腔(22)这样定位，使得它与第二调节空腔至少在它们的长度(L1)的一部分并排排列。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的转台由一个盒状的结构组成，该结构包含一个外部的壳体，且每个调节空腔(22)被包封在含在盒样结构内的各自单个的壳体(21)内。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述的单个壳体(21)被设计为容纳用于调节空腔(22)的调节流体。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的盒样结构包括至少一个调节流体循环线路对调节空腔进行操作。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，第一调节空腔与所述的第二空腔(22)中的一个沿着所述的排和列的方向，两面相邻近。
6.如前面任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，提供操纵装置，该操纵装置设计为至少绕旋转轴(AR)转动转台(20)，以便每次面向至少绕着旋转轴(AR)，以便每次转到所述的第一面(A)或所述的第二面(B)的预先设定的参照方向。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，操纵装置能够平移转台，以便改变调节空腔的排列。
8.塑料物体的塑模成型设备，包括如权利要求1所述的调节设备。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，提供操纵装置，该操纵装置设计来倾斜所述的转台，以便每次向上或者向下旋转时，朝着所述的第一面(A)或者所述的第二面(B)。
10.塑料材料制的多个塑模物体的调节方法，其特征在于，包括下列操作：
按照所述的权利要求1-8的一项或多项安排所述的调节设备(20)的第一面(A)向上转动；
将转台引入到温热的成型模具的两个打开的半模(S)当中；
将从一次压机操作后得到的至少一组塑模物体从在其中它们成形的所述模具中转移到所述的转台中，以便再充装所述的第一面(A)的所述调节空腔的至少一部分；
从所述的模具的两个所述的打开的半模中抽出转台；
倾斜转台以使所述的第二面(B)转向上。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，包括下列操作：
至少第二次将转台(20)再插入到所述的模具的两个打开的半模的中间；
将从相继的压制循环得到的至少第二组塑模物体从它们在其中成形的模具中转移到所述的转台中，以便再充装转台的所述的第二面(B)的调节空腔的至少一部分。
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