用於壓縮模製塑料預製品的設備的製作方法

2023-10-17 10:02:49 1

專利名稱：用於壓縮模製塑料預製品的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於形成物體的設備，特別是通過壓縮模製塑料來形成物體。根據本發明的設備特別適合形成用於容器(例如瓶)的預製品，其例如由聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 來製造。通過使用本發明的設備而獲得的預製品能夠隨後通過拉伸吹塑模製處理而轉變成容器，例如瓶。
背景技術：
用於獲得容器的預製品包括基本柱形的空心體，該空心體沿縱向軸線延伸，具有由大致圓頂形的橫向壁封閉的端部。空心體還具有開口端，在該開口端上獲得嘴部，該嘴部包括螺紋區域，該螺紋區域適合與容器封閉件接合。預製品的開口端由邊緣區域來界定，該邊緣區域環繞縱向軸線周向延伸。在用於生產預製品的製造設備中，為了向最終的消費者提供總是具有不同形狀以及較小質量的容器，相繼進行批量的預製品製造變得越來越頻繁，各批次具有相應確定的尺寸。換句話說，總是越來越需要提供用於預製品的壓縮模製的設備，它能夠適應用於彼此不同的產品的頻繁要求(需求靈活性)。通過壓縮模製塑料配料來形成預製品的製造設備是已知的。這些設備包括安裝在圓盤傳送裝置的周邊區域中的多個模具，該圓盤傳送裝置可繞垂直軸線旋轉。各模具包括第一半模具、第二半模具和兩個活動模件。第一半模具包括衝頭，其構造成用於成形預製品的空心體的基本柱形內表面；第二半模具包括模腔，構造成用於成形預製品的空心體的外表面的基本柱形部分；兩個活動模件設有成形表面，其構造成用於成形預製品的外螺紋嘴部區域。應當知道，衝頭、模腔和活動模件的形狀確定了所需預製品的幾何形狀，即它的尺寸。特別是，衝頭和模腔之間的直徑差確定了預製品的最終厚度，而衝頭和模腔的縱向尺寸確定了預製品的長度。為了保證用於壓縮模製預製品的設備能夠從製造具有一種尺寸的預製品快速地轉到製造具有不同尺寸的預製品，需要能夠非常快速地替換確定預製品尺寸的元件(衝頭和/或模腔和/或活動模件)。衝頭和模腔可沿通常豎向的模製方向而彼此相向以及遠離地相互運動。另外，兩個活動模件能夠在沿模製方向間隔開的位置(在該位置中，與各模件相關聯的成形表面相互遠離)和接觸位置(在該位置中，成形元件相互靠近)之間運動。第一半模具還包括柱形體，該柱形體沿模製方向在內部可滑動地容納空心壓擠套筒，該空心壓擠套筒又可滑動地容納衝頭，所述壓擠套筒至少在最終預製品形成步驟和初始預製品取出步驟中將活動模件在接觸位置保持接觸在一起。第一半模具至少包括在它的內部獲得的腔室，該腔室被供給有增壓流體，該增壓流體作用在壓擠套筒的至少一個壁上， 以便向柱形腔室外部推動該壓擠套筒與活動模件接觸。具有增壓流體的腔室提供了作用在該壓擠套筒上的氣動裝置。在操作過程中，第一半模具和第二半模具間隔開，以便在模腔內部接收要進行成形的塑料配料。隨後，當兩個活動模件相互接觸地由上半模具的壓擠套筒來保持時，第二半模具由致動裝置帶至衝頭附近，且塑料開始分配至模腔內。在該初始形成步驟中，作用在壓擠套筒上的氣動裝置施加相對較低的初始力來使得兩個活動元件保持接觸就足夠了。在最終形成步驟中，當塑料到達兩個活動元件時，氣動裝置必須在壓擠套筒上施加明顯大於初始施加力的力，以便抵抗塑料的作用，該塑料作用將使得兩個活動元件相互遠離。為了保證氣動裝置在各個形成步驟中在壓擠套筒上施加多種力，由 W02007/017418已知在初始步驟中通過向柱形體內的腔室供給低壓第一流體和在最終步驟中通過第二高壓流體而提供作用在壓擠套筒上的氣動裝置。代替具有單個腔室的氣動裝置，W02007/017418公開了具有兩個腔室的氣動裝置，這兩個腔室在柱形體的內部獲得，並相互隔離，它們分別被供給低壓流體和高壓流體，該低壓流體和高壓流體相繼開始操作。為了提供這些腔室，柱形體容納有柱形杯部分，該柱形杯部分與柱形體連接，並環繞壓擠套筒布置；以及另一可滑動的中間套筒，該中間套筒插入在所述柱形杯部分和外部的柱形體之間。前述設備的一個問題是，提供直接作用在壓擠套筒上的氣動裝置的增壓腔室面對衝頭的壁並由該壁界定。因此，拆卸該衝頭(例如在生產具有不同尺寸的預製品時替換該衝頭)只能夠在中斷通向增壓流體的第一迴路和第二迴路的供給之後以及在排空所述迴路之後進行。而且，替換衝頭還意味著拆卸和重新裝配整個第一半模具，導致在第一半模具所具有的多個部件之間的複雜對齊操作，因此，尺寸轉換需要該壓縮模製設備的較長停機時間。上述設備的另一問題是，存在被供給相應增壓流體的兩個腔室需要機械上複雜的結構，並具有需要高精度製造的多個部件。

發明內容
本發明的一個目的是改進用於通過壓縮模製來形成預製品的設備。另一目的是提供一種設備，它使得第一半模具的衝頭能夠快速和容易地替換，而不必進行連續複雜和費力的重新起動和調節操作，以便使得機器停機時間最少。還一目的是製造一種設備，它能夠使得在最終形成步驟中氣動裝置作用成保持活動元件有力地壓靠第二半模具，所述設備容易製造。根據本發明，提供了一種如權利要求1所述的、用於由塑料配料來壓縮模製預製品的設備。該設備包括衝頭裝置；模具裝置，該模具裝置設有空腔；至少兩個模件，這些模件可在接觸位置和分開位置之間相互運動，且所述衝頭裝置設有增壓腔室，該增壓腔室完全由壓擠套筒以及由所述衝頭裝置的夾套裝置來界定，該衝頭裝置的相應衝頭能夠在不排空增壓流體迴路的情況下從設備上拆卸，該增壓流體容納於所述腔室中，並作用在壓擠套筒上。這能夠加速尺寸轉換操作，即以不同尺寸的衝頭快速替換已安裝的衝頭。在一個實施例中，設備的衝頭裝置包括單個腔室，該腔室在所述預製品的初始形成步驟中被供給第一壓力的第一流體，並在最終形成步驟中被供給第二壓力的第二流體。在另一實施例中，設備的衝頭裝置包括兩個腔室，這兩個腔室容納第一壓力的第一流體和第二壓力的第二流體，它們在所述預製品的中間和最終形成步驟中相繼地開始起作用，並在所述預製品的初始和中間取出步驟中相繼地停止作用。由於該實施例，第一腔室直接作用在壓擠套筒上，第二腔室直接作用在中間套筒上，該中間套筒再作用在可滑動地安裝於衝頭上的形成套筒上。所述壓擠套筒和所述形成套筒配合，從而產生作用在活動元件的不同部分上的相應不同力，以便同時但獨立地將所述活動元件推向模具裝置。在一個實施例中，設備包括第一固定裝置和第二固定裝置，以便將衝頭裝置鎖定在壓縮模製設備的相應支座裝置中。根據該實施例，當需要對衝頭裝置進行預定維護操作時，能夠將衝頭裝置快速地拆卸，然後替換該衝頭裝置，而沒有機械部件的複雜定心和對齊操作。在一個實施例中，設備包括連接裝置，用於當衝頭裝置從設備上拆卸和取出時使得衝頭與衝頭裝置可拆卸地連接。


參考附圖將更好地理解和實施本發明，附圖通過實例闡明了本發明的一些實施例，附圖中圖1是用於壓縮模製塑料配料以便獲得圖8中的預製品的設備的剖視圖，表示了處於打開操作位置的模具裝置、衝頭裝置和活動模件；圖2是圖1中的設備的放大剖視圖，表示了處於裝配構造的衝頭裝置；圖3是圖1中的衝頭裝置處於第一拆卸構造的放大剖視圖，其中，衝頭從第一半模具取出；圖4是從衝頭裝置取出的衝頭的局部剖切正視圖；圖5是衝頭裝置處於第二拆卸構造的剖視圖，其中，它們局部拆卸並從設備的相應支座裝置取出；圖6是圖2中的設備的放大剖視圖，其中，為了清楚除去了一些部件；圖7是沿圖3中的線VII-VII的剖視圖，其中，側部銷示出處於插入位置，並由虛線表示處於退出位置；圖8是由本發明的設備壓縮模製並用於製造瓶的預製品的示意透視圖。
具體實施例方式圖8表示了預製品1，該預製品1可用於通過拉伸吹塑模製處理而獲得容器，特別是瓶。預製品1由塑料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、高密度聚乙烯(HDPE)。預製品1包括空心體2，該空心體2沿縱向軸線Z延伸，並由外表面3來界定。空心體2具有由橫向壁4封閉的第一端，該橫向壁 4成形為圓頂形，在外部由基部表面5來界定。在預製品1的第二端(與第一端相對)處獲得有嘴部6，也稱為「成品」，它在拉伸吹塑模製處理中沒有顯著的形狀變化。嘴部6包括螺紋部分7，該螺紋部分7適合與帽的相應另一螺紋部分接合；圓形脊 8 ；以及環9，該環9大致布置在螺紋部分7的下面。嘴部6在上方由環形邊緣區域10來界定，該環形邊緣區域10大體具有圓形冠的形狀。
圖1表示了模製設備11，該模製設備11包含在模製圓盤傳送裝置中，以便通過壓縮模製塑料配料D而獲得圖8中所示類型的預製品。環繞旋轉軸線(該旋轉軸線例如能夠為豎向)旋轉的模製圓盤傳送裝置可以包括安裝在所述圓盤傳送裝置的周邊區域中的多個模製設備11。 設備11包括衝頭裝置12，該衝頭裝置與模具裝置13相對，該衝頭裝置12面對模具裝置13以便一起相互作用，從而形成預製品1。在所示實例中，衝頭裝置12布置在模具裝置13的上方，但是衝頭裝置12能夠布置在模具裝置13的下方，或者衝頭裝置12和模具裝置13位於相同高度。如圖2和6中所示，衝頭裝置12包括衝頭14，該衝頭14沿模製軸線A延伸，並設有外部形成表面15，用於成形預製品1的內部形狀。衝頭14設有位於外部形成表面15上方的第一凸肩16。在衝頭14的內部裝有管17，在該管17的內部限定有進口導管18，該進口導管18 沿模製軸線A布置，並能夠被冷卻流體橫過。進口導管18通過進口開口 19而與冷卻流體源(未示出)連通。在管17和衝頭14之間限定有出口導管20，該出口導管20特別成形為環形間隙的形狀，它使得冷卻流體能夠通過出口開口 21而離開模製單元11。如圖1中所示，設備11還包括一對活動模件22，該對活動模件22適用於成形預製品1的嘴部6。活動元件22能夠通過驅動裝置(未示出)而在接觸位置和分開位置之間運動。在接觸位置，活動元件22相互接觸，並限定複雜的形成表面23，該形成表面23能夠成形螺紋部分7、圓形脊8和環9。預製品1的這些區域限定了底切部分，該底切部分能夠通過使得活動元件22沿與模製軸線A基本垂直的距離相互離開(當在分開位置時)而從模製設備11中除去。在未示出的實施例中，模製設備11可以包括超過兩個的活動元件22。各活動元件22由下表面24和上表面25橫過模製軸線A來界定。在各活動元件 22的內部設有臺階，該臺階布置在複雜形成表面23的上方，該臺階由橫過模製軸線A延伸的橫向表面26和基本沿模製軸線A布置的引導表面27來界定。在各活動元件22上能夠限定第一耦接表面28，該第一耦接表面28為基本截頭錐形，它在下表面24附近側向界定活動元件22。也為基本截頭錐形的第二耦接表面29布置在各活動元件22的外側，並在比第一耦接表面28更高的高度處。第二耦接表面29通過柱形部分30而與上表面25連接。如圖2和6中所示，模製設備11包括壓擠套筒31，該壓擠套筒31與活動元件22 相互作用，以便使得活動元件22在接觸位置保持相互接觸。壓擠套筒31沿模製軸線A環繞衝頭14延伸。在壓擠套筒31的下部部分中和在該壓擠套筒31的內部設有基本截頭錐形的容納和保持表面32，在接觸位置該容納和保持表面32與活動元件22的第二耦接表面 29相互作用。在壓擠套筒31內部並在保持表面32上方獲得的內部柱形部分33適合與各活動元件22的柱形部分30相互作用。特別參考圖6，衝頭裝置12包括夾套裝置91，該夾套裝置91包括管形外部夾套 35，壓擠套筒31可滑動地安裝在該管形外部夾套35的內部，以便可平行於模製軸線A地線性運動。外部夾套35包括基本柱形形狀的側壁，該側壁設有內部側表面38 ；以及底壁，該底壁基本橫過所述側壁，並設有環形底表面138。
在所示實施例中，夾套裝置91包括柱形元件135，該柱形元件135固定在外部夾套 35上，並形成所述內部側表面38和所述環形底表面138的內部部分。不過，柱形元件135也能夠制 作成與外部夾套35成一體。壓擠套筒31具有柱形外表面36，該柱形外表面36的、位於保持表面32上方的部分適用於與所述內部側表面38的一部分相互作用，以便引導壓擠套筒31在外部夾套35的內部的滑動。橫向環形壁39在上方從柱形外表面36至模製軸線A來界定壓擠套筒31，且管形凸起40從所述橫向環形壁39伸出，並終止於相應端部橫向壁41。所述管形凸起40的端部部分可在外部夾套35內滑動。第一增壓流體(例如在第一壓力下的壓縮空氣)容納於環形下部第一腔室42中， 該環形下部第一腔室42在橫向環形壁39的上方獲得，並由該橫向環形壁39、外部夾套35 的內部側表面38、管形凸起40的面對外部夾套35的柱形表面部分43以及所述柱形元件 135的下部環形邊緣來界定。因此，第一下部腔室42整個由壓擠套筒31和所述內部夾套35來界定。第一增壓流體通過在外部夾套35內部獲得的第一供給導管44進入下部腔室42，並由未示出的增壓流體外部源來供給。特別是，第一供給導管44通過內部夾套35的朝著外部開口的槽來獲得。第一增壓流體作用在壓擠套筒31的橫向環形壁39上，從而將壓擠套筒31推向外部夾套35的外側，即推向活動模件22。換句話說，第一增壓流體在壓擠套筒31上施加壓力，該壓力與模製軸線A平行，指向模具裝置13，因此提供了作用在所述壓擠套筒上的第一
氣動裝置。 下部腔室42沿模製軸線A被成形，並具有第一部分42a，該第一部分42a的環形截面基本恆定；以及第二部分42b，該第二部分42b由於在壓擠套筒31中獲得的相應凹口而形成，另一方面，它的環形截面朝著模具裝置13增加，並由橫向壁39終止(具有最大截面)。這樣，能夠獲得具有基本較小總體尺寸的下部腔室42，同時使得增壓流體和壓擠套筒 31之間的相互作用表面擴大。止動環螺母47安裝在外部夾套35的下部部分上，該止動環螺母47布置為用於防止被下部腔室42的增壓流體朝著模具裝置推動的壓擠套筒31的脫離。止動環螺母47特別布置成用於抵靠在壓擠套筒31的外表面36上形成的外部凸肩48上。止動環螺母47構成壓擠套筒31的操作位置的最大行程的限制止擋。特別是，可替換元件46 (基本為柱形環形墊片)插入在壓擠套筒31的外部凸肩48和止動環螺母47 之間，該可替換元件46能夠相對於外部夾套35改變壓擠套筒31的限制止動位置。夾套裝置91還包括管形內部夾套49，該管形內部夾套49固定在外部夾套35上， 並設有貫穿殼體59，該貫穿殼體59布置成用於接收衝頭12和用於與外部夾套35 —起支撐衝頭。內部夾套49具有第一部分50，該第一部分50容納於外部夾套35內部，並具有基本柱形外表面51 ；以及第二部分52，該第二部分52與第一部分相對，並在外部夾套35的外部延伸。
衝頭裝置12包括中間套筒53，該中間套筒53可滑動地安裝和布置在外部夾套35 和內部夾套49的第一部分50之間。為了引導中間套筒53在外部夾套35和內部夾套49之間的滑動，中間套筒的柱形外表面54與外部夾套35的內部側表面38的一部分相互作用； 中間套筒53的柱形內表面55與內部夾套49的外部柱形表面51的一部分相互作用。中間套筒53在上方由基本橫向壁56來界定。第 二增壓流體(例如處於第二壓力的壓縮空氣)容納於環形上部第二腔室57中， 該環形上部第二腔室57形成在橫向環形壁56的上方，並由該橫向環形壁56、內部側表面 38、外部夾套35的底表面138和內部夾套49的第一部分50的外表面51來界定。上部腔室57的第二增壓流體處於第二壓力，該第二壓力大於下部腔室42的增壓流體的第一壓力。處於所述第二壓力的第二流體通過在外部夾套35內部獲得的多個供給導管 58 (或者，在未示出的可選實施例中，通過單個第二供給導管58)而進入上部腔室57，並由未示出的增壓流體第二外部源來供給。該增壓流體作用在中間套筒53的橫向環形壁56上， 從而向外部夾套35外部(即朝著活動模件22)推動中間套筒53。換句話說，增壓流體在中間套筒53上施加壓力，該壓力平行於模製軸線A，並指向模具裝置13。內部夾套49包括第一環形脊60，該第一環形脊60的上壁構成凸肩，在中間套筒由上部腔室57的增壓流體推向模具裝置13並處於最大行程操作位置時，該凸肩適合抵靠在中間套筒的相應凸肩61上。 這樣，內部夾套49的第一環形脊60構成中間套筒53在最大行程操作位置的限制止擋。內部夾套49還包括管形凸起62，該管形凸起62在與第二腔室57相反的一側與脊 60連接，並朝著模具裝置延伸和設有相應端部橫向壁63。 中間套筒53包括橫向下部環形壁64，該橫向下部環形壁64在與上部橫向壁56相反的一側從柱形外表面54延伸，管形凸起65在所述壁64附近延伸，並終止於橫向端壁66。 在中間套筒53和所述外部夾套35之間，特別是在所述管形凸起65和外部夾套35的內部側表面38之間限定有環形支座67，該環形支座67適合可滑動地接收壓擠套筒31的管形凸起40。特別是，在壓擠套筒31處於退回操作位置時，壓擠套筒31的管形凸起40的橫向端壁41適合接近中間套筒53的橫向下部環形壁64，但從來不會抵靠在該橫向底部環形壁64 上。在壓擠套筒31的該操作位置，如後面更好地所述，第二腔室57中的增壓流體直接作用在中間套筒53上，同時壓擠套筒31通過由增壓腔室42直接在它上面產生的推力而被推向模具裝置13。如圖4和圖6中所示，形成套筒68置於壓擠套筒31和衝頭14之間，該形成套筒 68具有管形形狀，它可滑動地安裝在所述衝頭14上，並與該衝頭14基本同軸。衝頭14的、 由外部形成表面15界定的部分離開形成套筒68並面對模具裝置13。形成套筒68在下方由端部69來界定，環形形成表面70形成於該端部69中，布置成朝向衝頭15，適合成形預製品1的環形邊緣10，且第一橫向相互作用表面71形成在端部 79中，布置在各活動元件22的橫向表面26的外部並面對該橫向表面26。平行於模製軸線A並在它的下端69附近，形成套筒68在外部由外部引導表面72 來界定，該外部引導表面72能夠與各活動元件22的引導表面27接合。另一方面，形成套筒68在內側由內部引導表面73來界定，該內部引導表面73能夠沿衝頭14滑動。在外部引導表面72的上方，形成套筒68具有更大直徑的區域，並在下方橫過模製軸線A由第二相互作用表面74來界定，該第二相互作用表面74能夠與各活動部件20的上表面25相互作用。 環形螺母元件75例如通過螺紋連接而固定在形成套筒68的上端上，所述環形螺母元件75具有內部邊緣76，該內部邊緣76適合與衝頭14上的第二凸肩77接合。第二凸肩77構成形成套筒68在相應最大行程操作位置的限制止擋，並實際上防止形成套筒68與衝頭14分開和限制該形成套筒68在形成處理中的運動。在形成套筒68的內部形成有內部凸肩78，該內部凸肩78能夠抵靠在衝頭14上的第一凸肩16上。形成套筒68還包括環形脊79，該環形脊79提供於所述形成套筒68的上表面處， 並布置成用於在中間套筒53處於相應最大行程操作位置時抵靠在中間套筒53的橫向端壁 66上。在該操作位置，第二腔室57中的第二增壓流體直接作用在中間套筒53上，並間接作用在形成套筒68上，該形成套筒68通過中間套筒53的橫向端壁66而被推向模具裝置 13。因此，第二增壓流體提供了作用在所述中間套筒53上的第二氣動裝置。參考圖3、4和5，形成套筒68和衝頭14通過衝頭裝置12而連接並且是可拆卸的， 而不需要排空第一下部腔室42中的第一增壓流體第二上部腔室57中的第二增壓流體。實際上，如圖3中所示(衝頭14在該圖3中被拆卸)，第一和第二腔室整個都由內部夾套49 和/或外部夾套35的壁以及作為中間套筒或壓擠套筒31的一部分的壁來界定，因此，第一和第二腔室都與衝頭14完全隔離，該衝頭14能夠由另外類型的另一衝頭來替換。還應當知道，設備11包括歧管95，用於分配冷卻液體以及第一增壓流體和第二增壓流體。特別是，歧管包括位於衝頭裝置12上方的空心環形元件，第一增壓流體、第二增壓流體和冷卻流體在不同的角度位置流向該衝頭裝置12，這能夠使得衝頭14內部的循環液體與在分配迴路中循環的其餘液體隔離。因此，當拆卸衝頭14時不需要排空冷卻流體的整個迴路，將只損失在衝頭14內部的流體。設備11還包括支座裝置80 (圖3和5)，該支座裝置80布置成用於接收衝頭裝置 12。特別是，支座裝置80包括第一支座81，該第一支座81布置成用於容納夾套裝置91， 即外部夾套35、固定在外部夾套35上的可能的柱形元件135以及內部夾套49 ；以及第二支座82，該第二支座82布置成用於容納衝頭14的、與外部形成表面15相反的端部部分83。在第二支座82的內部，設備11包括第一固定裝置84，用於將所述衝頭14可移除地鎖定在所述第二支座82中。第一固定裝置84例如包括陰螺釘85，該陰螺釘85可旋轉地插入第二支座82內，並具有內螺紋端部部分，該內螺紋端部部分適合接收衝頭14的螺紋端部部分83。應當知道，衝頭14具有抵靠部分86，該抵靠部分86是抵靠邊緣，它在衝頭14插入內部夾套49的內部時抵靠在內部夾套49的管形凸起62的橫向端壁63上。這樣，當衝頭14由第一固定裝置84鎖定在第二支座82中時，抵靠邊緣86能夠通過與模製軸線A平行並指向第一固定裝置85的力而將夾套裝置91鎖定在第一支座81的內部。設備11包括第二固定裝置87，在拆卸衝頭14時，該第二固定裝置87能夠將夾套裝置91可移除地鎖定在所述第一支座81中。第二固定裝置87包括襯套88，該襯套88裝於第一支座81內部，並例如通過螺紋連接而固定於內部夾套49的自由端52。第二固定裝置87還包括可移除的橫向樞軸89，該橫向樞軸89將襯套88固定於第一支座81的壁。本發明的衝頭裝置12基本包括外部夾頭(cartridge) 90，夾套裝置91 (即外部夾套35和內部夾套49)、壓擠套筒31和中間套筒屬於該外部夾頭，且第一腔室42和第二腔室 57整個界定在該夾頭內部。即使當衝頭14被取出時，外部夾頭90也與增壓腔室一起通過第二固定裝置87而保持固定在第一支座81內。在襯套88和第一固定裝置84之間，設備11包括可移除的連接裝置92，該連接裝置92例如包括可拔出的安全彈簧，該安全彈簧將衝頭14固定於外部夾套35和內部夾套 49，而不管第一固定裝置84和第二固定裝置87如何。這樣，衝頭裝置12能夠完全從支座裝置80中退出，用於進行維護操作。在操作中，模製設備11首先位於圖1中所示的打開位置，其中，模具裝置13與衝頭裝置12間隔開，以便從未示出的傳遞裝置接收處於熔融/漿糊狀態的塑料配料至模腔中。活動元件22通過處於相應最大行程操作位置的壓擠套筒31保持在接觸位置，因為壓擠套筒31首先通過第一下部腔室42的、處於第一壓力的第一流體而被推向模具裝置 13。另外，中間套筒53在最大行程操作位置，由第二腔室57的、處於第二壓力的第二流體來推動。類似的，如前所述，形成套筒68也在最大行程操作位置，因為它由中間套筒53推動。隨後，在初始形成步驟中，促動器使得模具裝置13向衝頭裝置12運動。配料D的上端與衝頭14的下端發生接觸。同時，促動器繼續使得模具裝置13朝著衝頭裝置12運動， 衝頭14開始擠壓配料D，使得配料D變形並在模腔內部重新分配配料。特別是，由衝頭14 壓擠的塑料將膨脹並完全佔據模腔的、布置在衝頭14下方的部分，並開始採取模腔的內部形成表面的形狀，該形狀將構成預製品1的外表面3。隨後，模具裝置13與活動元件22的下表面24接觸。特別是，活動元件22的截頭錐形表面28與模具裝置13的上部部分(該上部部分具有互補形狀)以形狀耦合的方式進行接合。在模腔內部獲得並由衝頭14壓擠的塑料開始升高至活動元件22，同時它們自身保持在活動元件22的下表面24的下方。在該形成步驟中，即使當塑料已經在該步驟中流向更高高度，它們也不能透過在模腔的上表面和活動元件22之間的間隙，因為活動元件22 通過壓擠套筒31而保持壓靠模具裝置13，第一腔室的、處於第一壓力的流體作用在該壓擠套筒31上。隨後，促動器繼續使得模具裝置13向上運動，因此，模具裝置13與活動元件22接觸，促動器也使得活動元件22和壓擠套筒31運動，它們與模具裝置13 —體地運動。在該步驟中，形成套筒68仍然靜止，保持在最大行程操作位置中，因為由中間套筒53推動，同時，活動元件22的引導表面27沿形成套筒68的外部引導表面運動，且壓擠套筒31的外表面36在外部夾套35的內部側表面38上滑動。壓擠套筒31的管形凸起40 在限定於中間套筒53的管形凸起65和外部夾套35之間的支座67內部滑動。容納於第一底部腔室42中的、處於第一壓力的第一流體有力地對抗壓擠套筒31，這使得活動元件22保持壓向模具裝置13。在中間形成步驟中，由促動器推動的活動元件22的橫向表面26定位在形成套筒68的第一相互作用表面71附近，這樣，它們自身定位在離相互作用表面71 —定距離，該距離非常小，以至於防止塑料在橫向表面26之間流動，同時使得模腔內的空氣能夠離開。同時，活動元件22的上表面25定位成與形成套筒68的第二相互作用表面74接觸，形成套筒 68的環形脊79的上壁繼續抵靠在中間套筒53的橫向端壁66上。壓擠套筒31的管形凸起40的第一橫向端壁41滑動退回至限定於中間套筒53的管形凸起65和外部夾套35之間的支座67內部。因此，在衝頭裝置12和模具裝置13之間限定有第一封閉形成腔室，它還不具有與預製品1的最後形狀相對應的形狀，因為衝頭14和模腔還沒有到達相應的最終構造。形成套筒68的環形形成表面 70封閉第一形成腔室，同時塑料開始完全填充第一形成腔室。隨後，促動器繼續使得模具裝置13向上運動，因此，模具裝置與活動元件22接觸， 促動器使得活動元件22、壓擠套筒31 (壓擠套筒的保持表面32與活動元件22的第二耦接表面29接觸)、形成套筒68 (活動元件22的上表面25與形成套筒68的第二相互作用表面 74接觸)和中間套筒53 —體地向上運動，該中間套筒53與形成套筒68接觸，並藉助於形成套筒68而運動。在該最終形成步驟中，形成腔室的容積逐漸減小，直到衝頭裝置12和模具裝置13 到達最終操作構造，在該構造中，限定第二形成腔室，其具有與最終預製品1的幾何形狀基本相對應的幾何形狀。第二上部腔室57的、處於第二壓力的第二流體用作氣體彈簧，並在中間套筒53上施加抵抗作用，該中間套筒53被有力地推向模具裝置。這樣，由中間套筒53 推動的形成套筒68將活動元件22推向模具裝置13，從而將活動元件22壓向模具裝置13。 特別是，形成套筒68的環形形成表面70有效地形成預製品的邊緣區域10，從而對抗塑料的升高，同時形成套筒68的第二相互作用表面74將活動元件22有力地推向模具裝置13。同時，由第一腔室42的流體以壓力(該壓力是由於處於第一壓力的第一流體造成的)推動的壓擠套筒31繼續使得活動元件22保持接觸，從而將活動元件22有力地壓向模具裝置13， 在活動元件22處對抗在形成腔室中的塑料的作用。在退回操作位置中，壓擠套筒31的管形凸起40的第一橫向端壁41開始接近與中間套筒53的下部橫向壁64接觸，但是並不抵靠該下部橫向壁64，同時，第一下部腔室42 的、處於第一壓力的第一流體繼續將壓擠套筒推向模具裝置13。在最終形成步驟中，第二腔室57因此作用在形成套筒68上，因為中間套筒53抵靠在所述形成套筒68上，將形成套筒 68推向活動模件22，同時第一腔室42繼續作用在壓擠套筒31上。因此，應當知道，儘管相繼開始操作(第一腔室42在第二腔室57之前開始操作)，第一腔室42和第二腔室57在中間和最終形成步驟中配合，從而產生指向模具裝置13的相應不同壓力，以便同時但獨立地將活動元件22推向模具裝置13。特別是，第一腔室42和第二腔室57作用在所述活動元件22的不同部分上，因為第一腔室42作用在活動元件22的截頭錐形耦接表面29上，而第二腔室57作用在活動元件的上表面上。當預製品1已經被冷卻和穩定至使得它能夠在沒有損壞危險的情況下進行處理的溫度時，模製設備11打開，以便能夠取出剛剛形成的預製品1。應當知道，預製品1在冷卻時收縮，從而保持環繞衝頭14牢固夾持。在初始取出步驟中，促動器通過使得模腔向下運動而使得模具裝置13與衝頭裝置12脫開。因此，通過作用在中間套筒53上(該中間套筒53抵靠在形成套筒68上)，第二腔室57使得形成套筒68向下滑動。所述形成套筒68的第二相互作用表面74又抵靠在活動模件22的上表面25上，並向下或朝著模具裝置13推動該活動模件22。同時，第一腔室42 向下推動壓擠套筒31，因此，壓擠套筒31在它的保持表面32抵靠在所述活動元件22的截頭錐形耦接表面29上時也向下推動活動元件22。因此，應當知道，第一腔室42和第二腔室 57在初始取出步驟中進行配合，從而產生朝向模具裝置13的相應不同力，以便同時向下推動活動元件22。在該初始取出步驟中，預製品1與活動元件22相關聯，因為螺紋部分5、圓形脊6 和環7由複雜的形成表面23夾持。因此，當朝著模具裝置13運動時，活動元件22使得預製品1與衝頭14脫開，從而克服預製品1和衝頭14之間的摩擦力。重要的是應當注意，預製品1從衝頭14取出，由形成套筒68引導，直到形成套筒 68達到最大行程操作位置，原因是形成套筒68向下滑動時，形成套筒68的環形形成表面 70在預製品1的邊緣區域10上推動，並防止該預製品的可能變形。如上所述與形成套筒68配合的壓擠套筒31有助於預製品1從衝頭14移除，特別是使得預製品1的螺紋部分5穩定，從而防止它的可能徑向變形。在中間取出步驟中，形成套筒68停止在前進操作位置，原因是環形螺母元件75的內邊緣76與衝頭14上形成的第二凸肩77接合。同時，繼續由第一腔室42的第一流體推動的壓擠套筒31的管形凸起40在限定於中間套筒53的管形凸起65和外部夾套35之間的支座67內部朝著模具裝置13滑動。因此，應當知道，儘管相繼停止操作(第二腔室在第一腔室42之前停止操作)，第一腔室42和第二腔室57在初始取出步驟和中間取出步驟中都配合，從而產生指向模具裝置13的相應不同力，以便同時但獨立地將活動元件22推向模具裝置13。在最終取出步驟中，容納於第一下部腔室42中的第一增壓流體將壓擠套筒31進一步推向模具裝置13，並移動遠離形成套筒68，該形成套筒68通過衝頭14的第二凸肩77 而保持靜止。通過壓擠套筒31而保持相互接觸的活動元件22與壓擠套筒31 —起向下運動，並繼續從衝頭14中移除預製品1。應當知道，在該步驟中，已經與外部形成表面15分開的預製品1能夠以相對較低的取出力而從衝頭14移除，這能夠只通過容納於第一下部腔室 42中的第一增壓流體來進行。在壓縮模製設備的維護操作中(例如需要清潔和/或測試安裝在設備11中的衝頭裝置12)，首先需要排空通向第一腔室42的壓縮空氣供給導管44以及通向第二腔室57 的壓縮空氣供給導管58，也就是設備11的壓縮空氣迴路。而且，分配在設備中的循環冷卻液體必須與在衝頭裝置14內部循環的冷卻液體隔離。通過作用在陰螺釘85上(衝頭14螺紋連接在該陰螺釘85上)和通過側向取出橫向樞軸89(該樞軸89將襯套88固定在支座裝置80上)，衝頭裝置12能夠從設備11上完全拆卸，從而將衝頭裝置12從支座裝置80取出。可移除的連接裝置92將不管怎樣保持衝頭14與相應夾頭90連接，從而保證衝頭裝置從設備11安全拆卸。應當知道，在維護操作之後，衝頭裝置12在不需要進行長時間的部件調節和對齊操作的情況下安裝，原因是支座裝置自身構成衝頭裝置在安裝步驟中的定心裝置。
在尺寸轉換操作過程中，或者當需要製造具有不同重量和/或不同形狀的預製品 1時，通過使得分配在設備內的循環冷卻液體與在衝頭14內部的循環冷卻液體隔離，能夠通過作用在陰螺釘85上(衝頭14螺紋連接在該陰螺釘85上)而在很短時間內以不同尺寸的衝頭來替換衝頭14。當衝頭已經拆卸時，在夾頭90內部的第一腔室42和第二腔室57 都繼續保持增壓，因此在將具有不同尺寸的新衝頭14螺紋連接在內部夾套49內部之後和在重建內部夾套49內的冷卻液體之後，設備11已經準備用於操作。衝頭14實際上不需要在內部夾套49內部的任意類型對齊，衝頭在安裝過程中在內部夾套49內部滑動，通過抵靠邊緣86鎖定在內部夾套49上。因此，上述設備11的優點是，通過壓擠套筒31和通過形成套筒68而保證最佳壓力作用在活動元件22上，特別是在中間形成步驟中降低的壓力，在最終形成步驟中有大得多的壓力，同時在操作過程中能夠有較大靈活性。特別是，使得腔室42、57完全由壓擠套筒 31和夾套裝置91的壁來限定將使得前述腔室42、57能夠與衝頭14隔離，以便能夠快速拆卸和安裝衝頭，用於尺寸轉換。而且，設備11的結構特別簡化，因為由第一腔室42形成的第一氣動裝置和由第二腔室57形成的第二氣動裝置產生相互平行和不同值的壓力，這些氣動裝置將所述活動元件22的不同部分推向模具裝置13。這也特別有利，因為它使得在中間和最終形成步驟中以及在初始和中間取出步驟中，相應最佳壓力能夠施加在所述活動元件22的各部分上，所述力能夠形成和在沒有變形的情況下隨後從衝頭14取出預製品1的嘴部區域6。在未示出的一個實施例中，當需要最大的壓力來同時但獨立地將活動元件22推向模具裝置時，第一腔室42和第二腔室57僅僅在最終形成步驟和初始取出步驟中配合。在圖中未示出的可選實施例中，設備11具有單個腔室，例如上部腔室57，該上部腔室57被供給增壓流體，該增壓流體在中間形成步驟中具有較小壓力，在最終形成步驟中具有較大值的壓力。壓擠套筒31和中間套筒68總體一起合作，以便使得單個可滑動壓擠套筒31作用在活動元件22上。應當知道，在該可選實施例中，衝頭14也可以在不需要排空增壓流體迴路的情況下從衝頭裝置12取下。
權利要求
1.一種用於由塑料配料(D)來壓縮模製預製品的設備，包括衝頭裝置(12)；模具裝置(13)，該模具裝置設有空腔；以及至少兩個模件(22)，所述模件能夠在接觸位置和分開位置之間相互運動，所述衝頭裝置(12)包括衝頭(14)，該衝頭適合插入所述空腔中；壓擠套筒(31)，該壓擠套筒可滑動地環繞所述衝頭(14)安裝，以便使得所述至少兩個模件(22) 保持在所述接觸位置；夾套裝置(91)，該夾套裝置布置成用於接收所述衝頭(14)和所述壓擠套筒(31)；至少一第一腔室(42、57)，該第一腔室容納處在第一壓力的第一流體，並作用在所述壓擠套筒(31)上；其特徵在於所述第一腔室(42、57)完全由所述壓擠套筒(31)並由所述夾套裝置(91)界定，以便使得所述衝頭能夠從所述衝頭裝置(12)拆卸，且保持所述第一腔室(42、57)增壓。
2.根據權利要求1所述的設備，包括支座裝置(80)，該支座裝置布置成可移除地容納所述衝頭裝置(12)。
3.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述夾套裝置(91)包括外部夾套(35)，所述第一腔室(42)完全由所述壓擠套筒(31)和所述外部夾套(35)界定。
4.根據權利要求3所述的設備，其中所述夾套裝置(91)還包括內部夾套(49)，該內部夾套固定於所述外部夾套(35)，並布置成用於容納所述衝頭(14)，所述夾套裝置(91)支承所述衝頭(14)。
5.根據權利要求4所述的設備，其中所述衝頭裝置(12)包括中間套筒(53)，該中間套筒可滑動地置於所述外部夾套(35)和所述內部夾套(49)之間，以便限定第二腔室(57)， 所述第二腔室(57)容納處在第二壓力的第二流體，所述第二流體的所述第二壓力大於所述第一流體的第一壓力。
6.根據權利要求5所述的設備，其中所述內部夾套(35)包括凸肩(60)，該凸肩適合抵靠在處於相應最大行程位置的所述中間套筒(53)的相應凸肩(61)上，所述中間套筒 (53)由所述第二流體推向所述相應最大行程位置。
7.根據權利要求5或6所述的設備，其中在所述中間套筒(53)和所述外部夾套(35) 之間限定有環形支座(67)，該環形支座適合容納所述壓擠套筒(31)的相應管形凸起(40)。
8.根據權利要求7所述的設備，其中所述中間套筒(53)包括從相對於所述第二腔室 (57)的相反側朝著所述模具裝置(13)延伸的相應管形凸起(65)，所述環形支座(67)由所述中間套筒(53)的所述管形凸起(65)並由所述外部夾套(35)限定。
9.根據前述任一項權利要求所述的設備，其中所述衝頭裝置(12)包括形成套筒 (68)，該形成套筒可滑動地安裝在所述衝頭(14)上，並布置成用於形成所述預製品(1)的環形邊緣區域(10)。
10.根據權利要求9所述的設備，其中所述形成套筒(68)插置在所述壓擠套筒(31) 和所述衝頭(14)之間。
11.根據權利要求9或10所述的設備，其中所述形成套筒(68)與所述衝頭(14)連接，所述衝頭(14)和所述形成套筒(68)能夠從所述衝頭裝置(12)拆卸。
12.根據前述任一項權利要求所述的設備，其中所述支座裝置(80)包括第一支座 (81)，該第一支座布置成用於容納所述夾套裝置(91)；以及第二支座(82)，該第二支座布置成用於容納所述衝頭(14)的端部部分(83)。
13.根據權利要求12所述的設備，包括第一固定裝置(84)，用於將所述衝頭(14)可移除地鎖定在所述第二支座(82)中。
14.根據權利要求13所述的設備，其中所述第一固定裝置(84)包括陰螺釘(85)，該陰螺釘可旋轉地插入所述第二支座(82)中；所述陰螺釘(85)包括帶內螺紋的端部部分，其用於與所述衝頭(14)的帶螺紋的端部部分(83)接合。
15.當權利要求12從屬於權利要求4至8中任一項時根據權利要求13或14所述的設備，其中所述衝頭(14)包括抵靠部分(86)，該抵靠部分布置成用於抵靠在所述內部夾套 (49)的橫向壁(63)上，以便當所述第一固定裝置(84)將所述衝頭(14)鎖定在所述第二支座(82)中時將所述內部夾套(49)和所述外部夾套(35)保持在所述第一支座(81)中。
16.根據權利要求12至15中任一項所述的設備，包括第二固定裝置，該第二固定裝置作用在所述夾套裝置(91)上，以便將該夾套裝置保持在所述第一支座(81)中，特別是當取出所述衝頭(14)時。
17.根據權利要求16所述的設備，其中所述第二固定裝置(87)包括襯套(88)，該襯套與所述內部夾套(49)的自由端(52)連接，並通過可移除的橫向銷(89)而與所述第一支座(81)的壁連接。
18.當權利要求9從屬於權利要求5至8中任一項並且權利要求12從屬於權利要求 9至11中任一項時根據權利要求9至17中任意一項所述的設備，其中由於所述模具裝置 (13)施加的力，所述形成套筒(68)、所述中間套筒(53)和所述壓擠套筒(31)能夠相對於所述衝頭(14)從最大行程的操作位置運動至退回操作位置。
19.當權利要求9從屬於權利要求8並且權利要求12從屬於權利要求9至11中任一項時根據權利要求9至18中任一項所述的設備，其中在所述預製品的中間和/或最終形成步驟中以及在所述預製品的初始和/或中間取出步驟中，所述壓擠套筒(31)的所述管形凸起(40)處在所述環形支座(67)中的退回操作位置。
20.當權利要求12從屬於權利要求9至11中任一項並且權利要求9從屬於權利要求 8時根據權利要求9至19中任意一項所述的設備，其中所述形成套筒(68)包括環形脊 (79)，該環形脊大體布置在所述模具裝置(13)的相反側，以便抵靠在所述中間套筒(53)的所述管形凸起(65)上，在所述預製品的中間和/或最終形成步驟中以及在所述預製品的初始和/或中間取出步驟中，在所述第二腔室(57)中的所述第二增壓流體經由所述中間套筒 (53)而作用在所述形成套筒(68)上。
21.根據權利要求20所述的設備，其中通過所述中間套筒(53)而作用在所述形成套筒(68)上的所述第二腔室(57)與作用在所述壓擠套筒(31)上的所述第一腔室(42)配合， 以便在所述預製品的中間和/或最終形成步驟中以及在所述預製品的初始和/或中間取出步驟中將所述至少兩個模件(22)保持在所述接觸位置。
22.根據權利要求21所述的設備，其中所述第二腔室(57)和所述第一腔室(42)產生指向模具裝置13的相應力，這些力作用在所述活動模件22的不同部分上。
23.根據權利要求20至22中任一項所述的設備，其中在所述形成步驟中，當所述第一腔室(42)作用在所述壓擠套筒(31)上之後，作用在所述形成套筒(68)上的所述第二腔室(57)開始操作。
24.根據權利要求20至22中任一項所述的設備，其中在所述取出步驟中，當所述第一腔室(42)作用在所述壓擠套筒(31)上之前，作用在所述形成套筒(68)上的所述第二腔室(57)結束操作。
25.根據前述任一項權利要求所述的設備，其中所述第一腔室(42)被成形並具有截面朝著所述模具裝置(13)增大的部分(42b)。
26.根據前述任一項權利要求所述的設備，包括可移除的連接裝置(92)，用於將所述衝頭(14)固定於所述夾套裝置(91)，特別是當所述衝頭裝置(12)從所述設備取出時。
27.根據前述任一項權利要求所述的設備，其中多個所述衝頭裝置(12)、多個相應所述模具 裝置(13)和多個相應模件(22)包含在可旋轉模製圓盤傳送裝置中。
全文摘要
一種用於由塑料配料(D)來壓縮模製預製品的裝置，包括衝頭裝置(12)；模具裝置(13)，其設有空腔；至少兩個模件(22)，其可在接觸位置和分開位置之間相互運動。衝頭裝置(12)包括衝頭(14)，其適合插入所述空腔中；以及壓擠套筒(31)，其可滑動地環繞所述衝頭(14)安裝，以便使得所述至少兩個模件(22)保持在所述接觸位置。衝頭裝置(12)還包括夾套裝置(91)，其布置成用於接收所述衝頭(14)和所述壓擠套筒(31)；以及至少第一腔室(42、57)，該第一腔室容納第一壓力的第一流體，並作用在所述壓擠套筒(31)上；該第一腔室完全由所述壓擠套筒(31)和由所述夾套裝置(91)來界定，以便使得所述衝頭能夠從所述衝頭裝置(12)拆卸，且保持所述第一腔室(42、57)增壓。
文檔編號B29C43/36GK102317048SQ201080007486
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月10日 優先權日2009年2月13日
發明者F·帕裡內羅, Z·祖法 申請人:薩克米伊莫拉機械合作社合作公司