專利名稱：用吹模成型或拉伸吹模成型法制造熱塑性容器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)裝置，使有可能用熱塑性塑料，通過吹模成形或拉伸吹模成型預(yù)熱型坯制造容器，尤其是瓶子，上述裝置至少包括一個(gè)由兩個(gè)半模組成的模具，半模分別支承在彼此之間可相對運(yùn)動的兩個(gè)載模器上。
通常的做法是，兩個(gè)半模分別活動固定在載模器上，以便如果上述半模損壞和/或磨損時(shí)，尤其是制造不同形狀和尺寸的容器時(shí)，可進(jìn)行更換或改變，而不必更換整個(gè)成型裝置。
然而，這種構(gòu)造仍遠(yuǎn)不能完全滿足用戶的需要。這是因?yàn)槊總€(gè)半模很重(如鋼模約25～30kg)要求固定裝置必須能支承這種重量，還要有許多螺帽與螺栓和/或螺釘連接件；因此，每個(gè)半模裝卸要有數(shù)名人員和/或用起重機(jī)，所以要在制造裝置上面，需裝合適的裝置。每個(gè)半模裝有一種或一種以上流體循環(huán)裝置，用來冷卻和/或加熱型腔壁更換每個(gè)半模，同時(shí)斷開對應(yīng)流體連接件，然后再重新連接，全部工序需要化費(fèi)許多時(shí)間。
另外，還必須增加對有關(guān)每個(gè)半模實(shí)際結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)上的考慮。用于最終容器壓力成型的型腔必須有拋光精良的表面光潔度，而且不得粘結(jié)熱態(tài)熱塑性塑料因此，型腔必須用合適的金屬材料(如不銹鋼)制作，并且根據(jù)所用的熱塑性塑料而有所不同。假定半模是整體結(jié)構(gòu)，為此每個(gè)半模必須全部用這一合適的金屬材料制作，這是一種特殊又昂貴的材料，而半模后部只是達(dá)到機(jī)械強(qiáng)度功能需要，使模具具有剛性和不變形性，故其后部只用比較普通而又低廉的材料，即可完全滿足。
所以，本發(fā)明最重要的目的是盡可能糾正當(dāng)前流行的制造裝置缺點(diǎn)，提出一種改進(jìn)裝置，使之能簡單迅速改變型腔，以便更加便當(dāng)?shù)厥寡b置適合制造各種容器，并使這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)的裝置，終有一天低于現(xiàn)行裝置，同時(shí)還保持同樣強(qiáng)度和不變形性性能。
為此，如上文所述，按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的熱塑性塑料容器制造裝置最重要的特點(diǎn)在于每個(gè)半模有一殼夾和一模殼，前者支承在相應(yīng)載模器上，后者設(shè)有要制成容器的半型腔，并用快速固定裝置，可活動固定在殼夾上，模殼與殼夾形狀互補(bǔ)，以便至少能部分相互接觸，進(jìn)行熱傳導(dǎo)，而冷卻和/或加熱流體循環(huán)管與連接件和為合模用的任選半模導(dǎo)向裝置以及在吹塑成型時(shí)，保持模具封閉用的壓力補(bǔ)償裝置均單獨(dú)裝在殼夾上。
根據(jù)這種構(gòu)造，與型腔相符合的半模部分和半模后部彼此分開，前者可節(jié)約使用合適而又較貴的材料制作，后者則保證達(dá)到剛性和機(jī)械強(qiáng)度，而又可用比較普通價(jià)廉的材料制造(如標(biāo)準(zhǔn)鋁合金)。此外，由于該后部較輕，慣性小，所以可促使半模輕快轉(zhuǎn)動。另外，尤其是要改變?yōu)橹圃觳煌螤畹娜萜餍颓唬恍枰淖兡?，因?yàn)榕c全套半模相比，它重量甚輕(例如約10kg)，因而可手動裝卸然而，裝卸裝置(仍有必要保持，以便裝卸裝置的其他零部件，尤其是殼夾)可以簡化，尤其是加快模殼更換作業(yè)。而且，由于流體配件不再斷開，而后又重新連接，這樣保持與殼夾固定連接，所以使這項(xiàng)作業(yè)進(jìn)行的更加快速。
另外，還有可能使殼夾標(biāo)準(zhǔn)化，這些殼夾，從一開頭就裝有許多流體管，從中可選擇那些對用規(guī)定型腔，進(jìn)行規(guī)定制造有用的流體管。這樣可構(gòu)成單獨(dú)管路，使有可能在每個(gè)管夾及其模殼內(nèi)，產(chǎn)生有幾種不同溫度設(shè)定區(qū)。這在另一方面，隨著進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化大量生產(chǎn)，有可能導(dǎo)致降低殼夾制造成本。
模殼與殼夾相互接觸配合面最好近似半圓柱旋轉(zhuǎn)面，其軸線接近平行要制造的容器型腔軸線，因而更易于產(chǎn)生相互接觸配合面，保證傳熱盡可能接近整體結(jié)構(gòu)，而且，由于模殼與殼夾為全部熱傳導(dǎo)接觸，使制成的結(jié)構(gòu)更加完善。然而，應(yīng)當(dāng)指出，按照本發(fā)明的構(gòu)造，還可保證，在證明這樣合乎要求時(shí)，留下有限熱傳導(dǎo)區(qū)，而使模殼與殼夾為部分熱傳導(dǎo)接觸，還在型腔壁上，構(gòu)成另一裝置，產(chǎn)生有幾種不同溫度設(shè)定區(qū)。
為了使模殼與殼夾組裝快速便利，最好是，在模殼彼此之間相對依然要有精密相對定位時(shí)，具有熱傳導(dǎo)的模殼與殼夾相互接觸配合面，也要設(shè)置軸向相互定位裝置；上述軸向相互定位裝置最好包括一組一個(gè)或一個(gè)以上的配合肋條和凹槽，分布在周圍，這種構(gòu)造結(jié)合該模殼與殼夾配合面的上述半圓柱構(gòu)型，使采用簡化固定裝置，就能很簡單地組裝起來，而且模殼定位非常精確。
這樣有利于模殼與殼夾快速固定裝置裝在其相應(yīng)分型面上。如是半圓柱配合面，則上述固定裝置位于模殼與殼夾相應(yīng)邊緣，與型腔軸線平行；因此，快速固定裝置在一邊，最好至少有一止塊，相對于殼夾分型面，定位模殼分型面，而在對面，有一快速螺旋裝置，在突出模殼分型面帶有夾緊面的殼夾分型面上，借助于該裝置，模殼裝入就位，再通過肋條/凹槽裝置導(dǎo)向，曲線滑動模殼，固定在殼夾上，靠殼夾組成托盤。特別是，如果載模器彼此之間相對繞軸轉(zhuǎn)動，為了構(gòu)成“折疊”式模具，對位于載模器旋轉(zhuǎn)面的上述止塊和位于對邊的快速螺旋裝置要采取措施，使連接和斷開簡化。
為了更加明確，可以指出，按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的典型成型裝置中，更換一副模殼所需時(shí)間大約8分鐘，而更換以前裝置中一副半模殼所需時(shí)間，使用合適的裝卸設(shè)備，則要20分鐘左右。
參照詳細(xì)說明，隨后用具體示例單獨(dú)提供的最好實(shí)施例，對本發(fā)明的了解愈加清楚。
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圖1為按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的成型裝置部分頂視示意圖；-圖2為圖1裝置的雙件半模正視圖；-圖3為圖2半模仰視圖。
首先參見圖1，該圖表示容器，尤其是瓶子的制造裝置部分，容器用熱塑性塑料，如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或其他材料以及合金或其混合料，通過吹塑成型或拉伸吹塑成型預(yù)熱型坯制作。
該裝置至少包括一個(gè)模具1，它由兩個(gè)半模2組成，分別支承在兩個(gè)載模器3上，載模器可彼此之間相對運(yùn)動。在示例中，兩個(gè)載模器3做成兩個(gè)包括結(jié)構(gòu)形狀，通過下述方式，回轉(zhuǎn)裝在共用旋轉(zhuǎn)軸4上，即兩個(gè)半模通過繞軸轉(zhuǎn)動(一種所謂的“折疊”結(jié)構(gòu))可移開。為了開閉模具，按傳統(tǒng)方式，用牽引臂裝置，從載模器軸4，以5繞軸轉(zhuǎn)動到相應(yīng)載模器一定距離，可驅(qū)動載模器。
整個(gè)表示為6的鎖定裝置，將兩個(gè)半模固定在合模位置。
按照本發(fā)明，每個(gè)半模做成兩個(gè)組合件形狀，即模殼7配有要制造的容器半型腔8及支承模殼7，本身又固定在對應(yīng)載模器3上的殼夾9。
每個(gè)殼夾9形狀和尺寸，從外部可認(rèn)為與以前結(jié)構(gòu)的載模器一致，所以可用同樣方式，如用螺帽和螺栓連接件10，固定在相應(yīng)載模器3上，因?yàn)榭椎臄?shù)量和布置及內(nèi)螺紋有可能與以前的構(gòu)造相同。
從圖3可以看出，每個(gè)殼夾裝有內(nèi)管11和配件12，這對至少循環(huán)一種流體，冷卻或加熱型腔壁是必要的。這些管子和配件數(shù)量不限，而且例如彼此可以獨(dú)立，以便隨后使其完全靈活地按照要生產(chǎn)的容器類型和所用材料型號，從外部恰當(dāng)?shù)剡B接，組成各種和/或單獨(dú)構(gòu)型的管路。這樣，有可能在某種程度上，使殼夾9制造標(biāo)準(zhǔn)化，從而降低其制造成本。
由于型腔8實(shí)際上與殼夾9分離，故有可能采用非特種材料制造，例如用普通鋁合金，即使其中用鋼制造模殼，也有可能降低其成本；此外，這樣生產(chǎn)的殼夾9要比鋼制殼夾輕，從而有效減小其慣性，對模具動態(tài)操作起到促進(jìn)作用。
每個(gè)模殼7有一最終容器半型腔8，在其分型面13上挖成凹部。每個(gè)模殼7外表面14有一全形旋轉(zhuǎn)半圓柱，其軸線接近平行容器型腔8軸線；實(shí)際上，型腔與半圓柱共軸。模殼7放入在殼夾9切成互補(bǔ)形的托盤15上。模殼與殼夾形狀完全相配，從而盡可能緊密接觸。這樣可采取措施，使模殼7與殼夾9配合面14和15完全處于熱傳導(dǎo)接觸，致使兩者傳熱盡可能良好，盡量接近整體半模。
但是，還可認(rèn)為，上述配合面14和15只是局部熱傳導(dǎo)接觸，形成有限的熱傳導(dǎo)區(qū)；因而有可能在型腔壁產(chǎn)生各種不同溫度設(shè)定區(qū)。為了使型腔8具有所需的拋光表面光潔度，熱態(tài)熱塑性塑料不粘結(jié)其表面，模殼要用合適材料，如不銹鋼制作。為了使殼夾9和模殼7配合件形狀保持完全相配，需要選擇熱膨脹系數(shù)表現(xiàn)大致相同的材料。
在圖2示例中，要生產(chǎn)的容器底部形狀復(fù)雜(花瓣?duì)畹撞?，所以，容器成型后的脫模要求，是要構(gòu)成單獨(dú)的模底25，不同于具有容器底部型腔的半模2。這里應(yīng)當(dāng)指出，圖3為圖2半模仰視圖，模底25未示出。
配合件成組肋條/凹槽，一個(gè)一個(gè)地裝在一起，使殼夾9與模殼7達(dá)到軸向相互定位。如圖3所示，模殼7設(shè)有兩個(gè)凹槽17，環(huán)繞軸向彼此分開的外表面14，挖空而成；同樣，殼夾9盤形面15有兩個(gè)肋條18裝在一起，在兩個(gè)相應(yīng)凹槽17中無任何間隙。只要模殼7已裝到殼夾9，相對于殼夾不再軸向移動，只能圍繞托盤15軸作旋轉(zhuǎn)滑動。
為了把模殼完全固定在殼夾上，在模殼分型面13與殼夾分型面18設(shè)置快速固定裝置。為此，分別在上述分型面13和18對面邊緣挖成相應(yīng)凹部19和20。模殼7凹部19的底部形成支承平面，用來支承殼夾9鎖定件。這些鎖定件可用許多為技術(shù)熟練工人所熟悉的方法制成。在圖2示例中，鎖定件為鉆有延伸孔22的凸耳21，用螺釘23卡住，固定在殼夾9分型面18相應(yīng)凹部20的底部；這種構(gòu)造具有優(yōu)點(diǎn)，即只要凸耳21一脫開，向后推到外邊，模殼便分離，不必完全擰下螺釘23。盡管如此，模殼仍能固定在殼夾上，用寬頭螺釘覆蓋凹部19平面，不然就用快速對面偏心頭螺釘?shù)取?br> 應(yīng)當(dāng)指出，位于靠近旋轉(zhuǎn)軸4一邊的兩個(gè)鎖定件21，在折疊模情況下，實(shí)際上不得致動，因此可構(gòu)成簡易止塊(具有調(diào)整這些止塊位置的可能性)，在這種情況下，當(dāng)模殼插入殼夾，使模殼在殼夾上作旋轉(zhuǎn)滑動時(shí)，便產(chǎn)生相應(yīng)凹部19平面。此外，如果這兩個(gè)鎖定件21位置在敞口模底部，則很難接近，拆卸會不必要地延長更換模殼7的過程。
至于其它，每個(gè)殼夾用以前半模同樣方法設(shè)計(jì)，其中包括成型裝置正確操作所需零部件，尤其是與對應(yīng)載模器3相固定的裝置10，合模用的導(dǎo)向銷24(及其他殼夾上的相應(yīng)凹部)，設(shè)有空腔和壓力補(bǔ)償用環(huán)形密封圈(圖中未示出)的背面等。因而，有可能在前在裝置中，用本發(fā)明的雙件半模代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整體半模。
不用說，由于前述結(jié)果，本發(fā)明決不限于所申請的及其特別設(shè)想的實(shí)施例那些方法，恰恰相反，包括其全部方案。
權(quán)利要求
1.用熱塑性塑料通過吹塑成型或拉伸吹塑成型預(yù)熱型坯制造容器，尤其是瓶子的裝置，上述裝置至少包括一個(gè)由兩個(gè)半模(2)組成的模具(1)，半模分別支承在兩個(gè)彼此之間可相對運(yùn)動的兩個(gè)載模器(3)上，其特點(diǎn)在于每個(gè)半模(2)有一殼夾(9)和模殼(7)，前者支承在相應(yīng)載模器(3)上，后者設(shè)有要制成容器的半型腔(8)，并用快速固定裝置(19-23)可活動地固定在殼夾(9)上，模殼(7)與殼夾(9)形狀互補(bǔ)，以便至少能部分相互進(jìn)行熱傳導(dǎo)接觸，而冷卻和/或加熱流體循環(huán)管和連接件(11，12)單獨(dú)裝在殼夾上。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特點(diǎn)在于模殼(7)和殼夾(9)配合面(14，15)為全部熱傳導(dǎo)接觸。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特點(diǎn)在于模殼(7)和殼夾(9)配合面(14，15)留下有限的熱傳導(dǎo)區(qū)，而為部分熱傳導(dǎo)接觸。
4.按照1-3任一權(quán)利要求所述的裝置，其特點(diǎn)在于模殼(7)和殼夾(9)的相互接觸的配合面(14，15)為近似半圓柱旋轉(zhuǎn)面，其軸線接近平行要制造的容器的型腔(8)軸線。
5.按照1-4任一權(quán)利要求所述的裝置，其特點(diǎn)在于模殼和殼夾相互接觸配合面(14，15)設(shè)有軸向相互定位裝置(16，17)。
6.按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特點(diǎn)在于軸向相互定位裝置包括一個(gè)或一個(gè)以上的配合肋條(16)和凹槽(17)系統(tǒng)，分布在周圍。
7.按照1-6任一權(quán)利要求所述的裝置，其特點(diǎn)在于模殼(7)與殼夾(9)快速固定裝置(19-23)裝在其相應(yīng)分型面(13，18)上。
8.按照權(quán)利要求4和7所述的裝置，其特點(diǎn)在于模殼與殼夾快速固定裝置(19-23)位于與型腔軸線平行的相應(yīng)邊緣。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特點(diǎn)在于快速固定裝置(1923)在一邊至少有一止動塊，相對于殼夾分型面定位模殼分型面，而在對面，有一快速螺旋裝置(23)，在突出于模殼分型面(19)帶有夾緊面(21)的殼夾(9)分型面(18)上。
10.按照權(quán)利要求9所述的裝置，其中，載模器彼此之間相對繞軸轉(zhuǎn)動，以便構(gòu)成“折疊”式模具，其特點(diǎn)在于至少有一止塊位于載模器(3)樞軸(4)旋轉(zhuǎn)面，而快速螺旋裝置則位于對邊。
11.按照上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特點(diǎn)在于殼夾(9)還裝有半模導(dǎo)向件(24)，以便合模。
12.按照上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特點(diǎn)在于至少殼夾之一裝有壓力補(bǔ)償裝置，用于在吹塑成型時(shí)，保持模具封閉。
13.按照上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特點(diǎn)在于殼夾(9)裝有許多流體管，以此能形成相配管路，用規(guī)定型腔進(jìn)行規(guī)定制造。
全文摘要
一種用吹塑成型或拉伸吹塑成型預(yù)熱型坯,生產(chǎn)熱塑性塑料容器,尤其是瓶子的裝置。包括一個(gè)由兩個(gè)半模組成的模具,每個(gè)半模支承在一個(gè)載模器上,兩個(gè)載模器可彼此相對運(yùn)動。每個(gè)半模有一殼夾和一模殼,前者支承在相應(yīng)載模器上,后者設(shè)有要制成容器的半型腔,并用快速固定裝置,采取拆卸方式,與其殼夾成為整體。模殼與殼夾形狀互補(bǔ),使相互接觸至少部分達(dá)到熱傳導(dǎo),而冷卻和/或加熱流體循環(huán)管和連接件,單獨(dú)裝在殼夾上。
文檔編號B29C49/56GK1182384SQ9619339
公開日1998年5月20日 申請日期1996年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月19日
發(fā)明者多米尼克·布里埃, 萊昂·夸塞, 保羅·拉巴爾, 帕斯卡爾·圣埃斯 申請人:賽德爾公司