用吹模成型或拉伸吹模成型法製造熱塑性容器的裝置的製作方法
2023-04-29 12:11:36 2
專利名稱：用吹模成型或拉伸吹模成型法製造熱塑性容器的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進裝置，使有可能用熱塑性塑料，通過吹模成形或拉伸吹模成型預熱型坯製造容器，尤其是瓶子，上述裝置至少包括一個由兩個半模組成的模具，半模分別支承在彼此之間可相對運動的兩個載模器上。
通常的做法是，兩個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，尤其是製造不同形狀和尺寸的容器時，可進行更換或改變，而不必更換整個成型裝置。
然而，這種構造仍遠不能完全滿足用戶的需要。這是因為每個半模很重(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，每個半模裝卸要有數名人員和/或用起重機，所以要在製造裝置上面，需裝合適的裝置。每個半模裝有一種或一種以上流體循環裝置，用來冷卻和/或加熱型腔壁更換每個半模，同時斷開對應流體連接件，然後再重新連接，全部工序需要化費許多時間。
另外，還必須增加對有關每個半模實際結構經濟上的考慮。用於最終容器壓力成型的型腔必須有拋光精良的表面光潔度，而且不得粘結熱態熱塑性塑料因此，型腔必須用合適的金屬材料(如不鏽鋼)製作，並且根據所用的熱塑性塑料而有所不同。假定半模是整體結構，為此每個半模必須全部用這一合適的金屬材料製作，這是一種特殊又昂貴的材料，而半模後部只是達到機械強度功能需要，使模具具有剛性和不變形性，故其後部只用比較普通而又低廉的材料，即可完全滿足。
所以，本發明最重要的目的是儘可能糾正當前流行的製造裝置缺點，提出一種改進裝置，使之能簡單迅速改變型腔，以便更加便當地使裝置適合製造各種容器，並使這種結構改進的裝置，終有一天低於現行裝置，同時還保持同樣強度和不變形性性能。
為此，如上文所述，按照本發明設計的熱塑性塑料容器製造裝置最重要的特點在於每個半模有一殼夾和一模殼，前者支承在相應載模器上，後者設有要製成容器的半型腔，並用快速固定裝置，可活動固定在殼夾上，模殼與殼夾形狀互補，以便至少能部分相互接觸，進行熱傳導，而冷卻和/或加熱流體循環管與連接件和為合模用的任選半模導向裝置以及在吹塑成型時，保持模具封閉用的壓力補償裝置均單獨裝在殼夾上。
根據這種構造，與型腔相符合的半模部分和半模後部彼此分開，前者可節約使用合適而又較貴的材料製作，後者則保證達到剛性和機械強度，而又可用比較普通價廉的材料製造(如標準鋁合金)。此外，由於該後部較輕，慣性小，所以可促使半模輕快轉動。另外，尤其是要改變為製造不同形狀的容器型腔，只需要改變模殼，因為與全套半模相比，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。而且，由於流體配件不再斷開，而後又重新連接，這樣保持與殼夾固定連接，所以使這項作業進行的更加快速。
另外，還有可能使殼夾標準化，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定型腔，進行規定製造有用的流體管。這樣可構成單獨管路，使有可能在每個管夾及其模殼內，產生有幾種不同溫度設定區。這在另一方面，隨著進行標準化大量生產，有可能導致降低殼夾製造成本。
模殼與殼夾相互接觸配合面最好近似半圓柱旋轉面，其軸線接近平行要製造的容器型腔軸線，因而更易於產生相互接觸配合面，保證傳熱儘可能接近整體結構，而且，由於模殼與殼夾為全部熱傳導接觸，使製成的結構更加完善。然而，應當指出，按照本發明的構造，還可保證，在證明這樣合乎要求時，留下有限熱傳導區，而使模殼與殼夾為部分熱傳導接觸，還在型腔壁上，構成另一裝置，產生有幾種不同溫度設定區。
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，具有熱傳導的模殼與殼夾相互接觸配合面，也要設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或一個以上的配合肋條和凹槽，分布在周圍，這種構造結合該模殼與殼夾配合面的上述半圓柱構型，使採用簡化固定裝置，就能很簡單地組裝起來，而且模殼定位非常精確。
這樣有利於模殼與殼夾快速固定裝置裝在其相應分型面上。如是半圓柱配合面，則上述固定裝置位於模殼與殼夾相應邊緣，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，相對於殼夾分型面，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，藉助於該裝置，模殼裝入就位，再通過肋條/凹槽裝置導向，曲線滑動模殼，固定在殼夾上，靠殼夾組成託盤。特別是，如果載模器彼此之間相對繞軸轉動，為了構成「摺疊」式模具，對位於載模器旋轉面的上述止塊和位於對邊的快速螺旋裝置要採取措施，使連接和斷開簡化。
為了更加明確，可以指出，按照本發明設計的典型成型裝置中，更換一副模殼所需時間大約8分鐘，而更換以前裝置中一副半模殼所需時間，使用合適的裝卸設備，則要20分鐘左右。
參照詳細說明，隨後用具體示例單獨提供的最好實施例，對本發明的了解愈加清楚。
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圖1為按照本發明設計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，尤其是瓶子的製造裝置部分，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熱型坯製作。
該裝置至少包括一個模具1，它由兩個半模2組成，分別支承在兩個載模器3上，載模器可彼此之間相對運動。在示例中，兩個載模器3做成兩個包括結構形狀，通過下述方式，迴轉裝在共用旋轉軸4上，即兩個半模通過繞軸轉動(一種所謂的「摺疊」結構)可移開。為了開閉模具，按傳統方式，用牽引臂裝置，從載模器軸4，以5繞軸轉動到相應載模器一定距離，可驅動載模器。
整個表示為6的鎖定裝置，將兩個半模固定在合模位置。
按照本發明，每個半模做成兩個組合件形狀，即模殼7配有要製造的容器半型腔8及支承模殼7，本身又固定在對應載模器3上的殼夾9。
每個殼夾9形狀和尺寸，從外部可認為與以前結構的載模器一致，所以可用同樣方式，如用螺帽和螺栓連接件10，固定在相應載模器3上，因為孔的數量和布置及內螺紋有可能與以前的構造相同。
從圖3可以看出，每個殼夾裝有內管11和配件12，這對至少循環一種流體，冷卻或加熱型腔壁是必要的。這些管子和配件數量不限，而且例如彼此可以獨立，以便隨後使其完全靈活地按照要生產的容器類型和所用材料型號，從外部恰當地連接，組成各種和/或單獨構型的管路。這樣，有可能在某種程度上，使殼夾9製造標準化，從而降低其製造成本。
由於型腔8實際上與殼夾9分離，故有可能採用非特種材料製造，例如用普通鋁合金，即使其中用鋼製造模殼，也有可能降低其成本；此外，這樣生產的殼夾9要比鋼製殼夾輕，從而有效減小其慣性，對模具動態操作起到促進作用。
每個模殼7有一最終容器半型腔8，在其分型面13上挖成凹部。每個模殼7外表面14有一全形旋轉半圓柱，其軸線接近平行容器型腔8軸線；實際上，型腔與半圓柱共軸。模殼7放入在殼夾9切成互補形的託盤15上。模殼與殼夾形狀完全相配，從而儘可能緊密接觸。這樣可採取措施，使模殼7與殼夾9配合面14和15完全處於熱傳導接觸，致使兩者傳熱儘可能良好，儘量接近整體半模。
但是，還可認為，上述配合面14和15隻是局部熱傳導接觸，形成有限的熱傳導區；因而有可能在型腔壁產生各種不同溫度設定區。為了使型腔8具有所需的拋光表面光潔度，熱態熱塑性塑料不粘結其表面，模殼要用合適材料，如不鏽鋼製作。為了使殼夾9和模殼7配合件形狀保持完全相配，需要選擇熱膨脹係數表現大致相同的材料。
在圖2示例中，要生產的容器底部形狀複雜(花瓣狀底部)，所以，容器成型後的脫模要求，是要構成單獨的模底25，不同於具有容器底部型腔的半模2。這裡應當指出，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，一個一個地裝在一起，使殼夾9與模殼7達到軸向相互定位。如圖3所示，模殼7設有兩個凹槽17，環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有兩個肋條18裝在一起，在兩個相應凹槽17中無任何間隙。只要模殼7已裝到殼夾9，相對於殼夾不再軸向移動，只能圍繞託盤15軸作旋轉滑動。
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熟練工人所熟悉的方法製成。在圖2示例中，鎖定件為鑽有延伸孔22的凸耳21，用螺釘23卡住，固定在殼夾9分型面18相應凹部20的底部；這種構造具有優點，即只要凸耳21一脫開，向後推到外邊，模殼便分離，不必完全擰下螺釘23。儘管如此，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等。
應當指出，位於靠近旋轉軸4一邊的兩個鎖定件21，在摺疊模情況下，實際上不得致動，因此可構成簡易止塊(具有調整這些止塊位置的可能性)，在這種情況下，當模殼插入殼夾，使模殼在殼夾上作旋轉滑動時，便產生相應凹部19平面。此外，如果這兩個鎖定件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。
至於其它，每個殼夾用以前半模同樣方法設計，其中包括成型裝置正確操作所需零部件，尤其是與對應載模器3相固定的裝置10，合模用的導向銷24(及其他殼夾上的相應凹部)，設有空腔和壓力補償用環形密封圈(圖中未示出)的背面等。因而，有可能在前在裝置中，用本發明的雙件半模代替傳統的整體半模。
不用說，由於前述結果，本發明決不限於所申請的及其特別設想的實施例那些方法，恰恰相反，包括其全部方案。
權利要求
1.用熱塑性塑料通過吹塑成型或拉伸吹塑成型預熱型坯製造容器，尤其是瓶子的裝置，上述裝置至少包括一個由兩個半模(2)組成的模具(1)，半模分別支承在兩個彼此之間可相對運動的兩個載模器(3)上，其特點在於每個半模(2)有一殼夾(9)和模殼(7)，前者支承在相應載模器(3)上，後者設有要製成容器的半型腔(8)，並用快速固定裝置(19-23)可活動地固定在殼夾(9)上，模殼(7)與殼夾(9)形狀互補，以便至少能部分相互進行熱傳導接觸，而冷卻和/或加熱流體循環管和連接件(11，12)單獨裝在殼夾上。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特點在於模殼(7)和殼夾(9)配合面(14，15)為全部熱傳導接觸。
3.按照權利要求1所述的裝置，其特點在於模殼(7)和殼夾(9)配合面(14，15)留下有限的熱傳導區，而為部分熱傳導接觸。
4.按照1-3任一權利要求所述的裝置，其特點在於模殼(7)和殼夾(9)的相互接觸的配合面(14，15)為近似半圓柱旋轉面，其軸線接近平行要製造的容器的型腔(8)軸線。
5.按照1-4任一權利要求所述的裝置，其特點在於模殼和殼夾相互接觸配合面(14，15)設有軸向相互定位裝置(16，17)。
6.按照權利要求5所述的裝置，其特點在於軸向相互定位裝置包括一個或一個以上的配合肋條(16)和凹槽(17)系統，分布在周圍。
7.按照1-6任一權利要求所述的裝置，其特點在於模殼(7)與殼夾(9)快速固定裝置(19-23)裝在其相應分型面(13，18)上。
8.按照權利要求4和7所述的裝置，其特點在於模殼與殼夾快速固定裝置(19-23)位於與型腔軸線平行的相應邊緣。
9.按照權利要求8所述的裝置，其特點在於快速固定裝置(1923)在一邊至少有一止動塊，相對於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)，在突出於模殼分型面(19)帶有夾緊面(21)的殼夾(9)分型面(18)上。
10.按照權利要求9所述的裝置，其中，載模器彼此之間相對繞軸轉動，以便構成「摺疊」式模具，其特點在於至少有一止塊位於載模器(3)樞軸(4)旋轉面，而快速螺旋裝置則位於對邊。
11.按照上述任一權利要求所述的裝置，其特點在於殼夾(9)還裝有半模導向件(24)，以便合模。
12.按照上述任一權利要求所述的裝置，其特點在於至少殼夾之一裝有壓力補償裝置，用於在吹塑成型時，保持模具封閉。
13.按照上述任一權利要求所述的裝置，其特點在於殼夾(9)裝有許多流體管，以此能形成相配管路，用規定型腔進行規定製造。
全文摘要
一種用吹塑成型或拉伸吹塑成型預熱型坯,生產熱塑性塑料容器,尤其是瓶子的裝置。包括一個由兩個半模組成的模具,每個半模支承在一個載模器上,兩個載模器可彼此相對運動。每個半模有一殼夾和一模殼,前者支承在相應載模器上,後者設有要製成容器的半型腔,並用快速固定裝置,採取拆卸方式,與其殼夾成為整體。模殼與殼夾形狀互補,使相互接觸至少部分達到熱傳導,而冷卻和/或加熱流體循環管和連接件,單獨裝在殼夾上。
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 優先權日1995年4月19日
發明者多米尼克·布裡埃, 萊昂·誇塞, 保羅·拉巴爾, 帕斯卡爾·聖埃斯 申請人:賽德爾公司