CN101462355A - 用于制造空心体的拉伸杆、设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将预成型坯成型成空心体的拉伸杆。该拉伸杆顶端具有设置在其表面中的相对于圆柱体形状的多个突起部和/或凹入部，由此，所述拉伸杆顶端能够在彼此分离的多个位置处与预成型坯的凹入的、旋转对称的内表面相接触。本发明还涉及用于利用上述类型的拉伸杆，将预成型坯成型成空心体的一种方法及一种设备。

Description

用于制造空心体的拉伸杆、设备及方法

技术领域

本发明涉及用于将预成型坯成型成空心体的一种拉伸杆及一种设备。另外，本发明还涉及一种将预成型坯成型成空心体的方法。

背景技术

现有技术，特别是德国公开说明书10 2004 018 146 A1公开了用吹塑法模制容器的一种方法及一种设备，在使用所述方法和设备的情况下，首先在吹塑模内将热塑性材料组成的预成型坯加热到合适的温度，然后，一方面，通过拉伸杆拉伸预成型坯，而另一方面，通过将压缩空气供给到预成型坯的内部中而膨胀成容器。压缩空气通过拉伸杆来供给。另外，所述公开提及通过拉伸杆从成形容器中排放压缩气体，以及在这种情况下，通过预先确定的适当的流向来获得额外的冷却效果的可能性。

在所引用的现有技术的情况下，在拉伸杆顶端的接触区域上以及预成型坯的接触区域上，材料产量(material yield)通常是不够的。然而，当容器质量和材料产量的高需求将被满足时，同样在所述接触区域拉伸材料是必需的。

发明内容

所述目的是通过根据权利要求1的拉伸杆、根据权利要求13的方法以及根据权利要求17的设备来实现。优选实施例在从属权利要求中被公开。

权利要求1涉及拉伸杆顶端的形状。此处和下文中的拉伸杆的被称为拉伸杆顶端的部分是指拉伸杆的朝向预成型坯的拉伸杆末端。根据权利要求1的拉伸杆顶端的形状与关于顶端表面中的多个突起部和/或凹入部的圆柱体的形状不同。总轮廓的技术效果是，即使当拉伸杆顶端已经***预成型坯时，预成型坯材料也不会通过接触区域中的固定的接触边缘用拉伸杆顶端来固定，而是在拉伸杆顶端上的突起部之间或在设置在所述拉伸杆顶端上的凹入部中，保持可拉伸的。于是拉伸杆的连续的引进运动以及压缩空气的吹入具有该间隙材料被拉伸的效果。通过减小接触区域的大小，拉伸杆顶端与材料之间的粘着力也被减小，因此，材料将既能够在顶端边缘上滑动也可以在接触区域中滑动。此外，在间隙中被拉伸的材料的弹力产生了额外的应力，鉴于此，材料滑离拉伸杆顶端之下。考虑到所有这些方面，这样，在所讨论的区域中的材料产量被提高。

拉伸杆顶端上的突起部和/或凹入部影响与拉伸杆的纵轴成直角的总横截面的形状。所述突起部和/或凹入部能够例如被布置以便形成多边形的横截面区域。这种变体具有拉伸杆能够被容易地制造的优点。在本文中，词语“横截面”和“横截面区域”用作同义词。

还可以形成包括多个(例如两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或更多个)指状面的横截面。拉伸杆顶端与预成型坯材料之间的接触区域中的所述横截面在拉伸杆未与材料接触的位置处或至少施加较小压力于其上的位置处导致了伸长间隙的形成。在这些伸长间隙中，当拉伸杆的引进运动被继续时，会影响材料的更好的拉伸。这尤其是指当指状面径向延伸时和/或当每一个指状物至少部分地被平行侧面限定时的情况，因为那时材料会特别容易地朝外部溢出。

当拉伸杆顶端上的突起部具有珠状、半球状或其它部分球状的物体的形状时，在所讨论的位置处，材料将首先既不在点上接触也不沿边缘接触，而是在如下区域之上接触：在该区域上，材料将以相对均匀的方式而被压缩。这导致了改进的滑动，并且因此更加关注材料。在拉伸杆顶端上，能够以球形突出物、凸缘或凸出物的形式相对容易地制造突起部。

同样，在拉伸杆顶端中，还能够容易地制造由切口、槽或孔形成的凹入部。

本发明还涉及在相对于圆柱体形状的凹入部由切口或部分产生并且总切面在径向上(即在与拉伸杆的纵轴成直角和朝向拉伸杆的纵轴的方向上)和/或在与拉伸杆的纵轴平行的方向上延伸的情况下的变体。这些变体的特征在于拉伸杆的相对容易的制造。

拉伸杆的宽度还能够朝其顶端而部分地增加。这更确切地表明，拉伸杆顶端在一位置处具有如下横截面：该横截面到拉伸杆的纵轴的最大径向边距大于拉伸杆的剩余部分，即，没有顶端的部分，的至少一个横截面的径向边距。这里“最大径向边距”表示横截面区域的边缘处的点与拉伸杆的纵轴的穿透点之间的最大距离。在偏离圆柱体形状表现为圆柱体的圆周表面上的突起部的形式的情况下的该形式能够具有制造拉伸杆需要较少的材料的优点。

当拉伸杆顶端在与预成型坯相接触的区域中设置有展平的边角和边缘时，这将导致顶端上的材料的改进的滑动，并且因此导致更加关注材料。

此外，一个或多个流径能够被设置在拉伸杆的内部中，所述流径用于排出或供给压缩空气。

拉伸杆顶端的表面中的凹入部和/或突起部以及流径的出口开度或进口开度以所述流径通过凹入部或突起部之间的间距而延伸的方式适于彼此也是本发明的部分。总伸长中的每一个均被预成型坯材料部分地限定。那么在这些位置处以及邻近位置处，流过的气流(例如，当压缩气体被排放时)具有冷却效果，这在较短时间段内尤其导致了底部的尺寸的稳定性。

另外，本发明涉及一种将预成型坯成型成空心体的方法，所述方法包括在上文中所述的类型之一的拉伸杆的用法。于是同样在所述方法的情况下实现所述拉伸杆的上述优点。

特别地，该方法还可以构想为在所述预成型坯的外侧插向底部模具的同时，拉伸杆顶端与所述预成型坯的内部相接触。由此得出结论，预成型坯材料与拉伸杆以及底部模具同时相接触。这能够用于例如下压两边上的接触面之间的材料。

当拉伸杆具有一种与底部模具的轮廓相反的轮廓时，即当顶端上的突起部的数量与底部模具的下压部的数量相对应时或当设置在顶端上的凹入部的数量与底部模具中的突起部的数量相对应时，将实现特别令人满意的材料产量。

一种用于吹塑模制的设备也是本发明的部分，该设备包括在上文中所述的类型之一的拉伸杆；该设备则产生设置的各个拉伸杆顶端的所述效果。

附图说明

在附图中，略述了本发明的几个实施例：

图1a)至1d)示出了设置在拉伸杆顶端上的突起部/凹入部的四种变体；

图2a)、2b)示出了设置在拉伸杆顶端上的可能的凹入部的特殊类型；

图3示出了具有与拉伸杆的纵轴成直角的突起部的拉伸杆顶端；

图4a)和4b)示出了在两个时刻时插在预成型坯上的拉伸杆顶端，图4c)示出了相应的仰视图；

图5a)、5b)示出了在由凹入部产生的间距增加了在拉伸杆的内部延伸的流径的长度的情况下的拉伸杆顶端的两种变体；

图6示出了拉伸杆在底部模具的方向上拉伸预成型坯并且在拉伸杆顶端中的凹入部与底部模具相似的布置。

具体实施方式

图1a)-1d)示出了拉伸杆顶端的轮廓的四种可能。在图1a)中示出的实施例中，提供了以径向切口的形式的六个均匀分布的凹入部14。因此，拉伸杆顶端12在(尤其是)一个位置处具有与拉伸杆的纵轴成直角的横截面17，所述横截面17包括六个径向向外延伸的指状物15；该横截面17也被示出。指状物的宽度在径向向外的方向上增加。

在图1b)中示出的拉伸杆的情况下，与圆柱体形状相比，凹入部14可以被理解为相对于圆柱体的圆周表面的凹入部。由于相对于圆柱体形状的部分，拉伸杆顶端在(尤其是)一个位置处具有多边形的横截面，所述圆柱体形状的切面在与拉伸杆的纵轴平行的方向23上延伸。在拉伸杆的正面上，边角被导圆角。然而，本发明还可以独有地涉及布置在拉伸杆顶端的端面内的凹入部(比较例如图1a、1d)。

图1c)示出了在五个半球在拉伸杆的纵轴的方向上从拉伸杆的正面凸起的情况下的一种拉伸杆顶端12。

在(尤其是)一个位置处，图1d)中略述的拉伸杆顶端具有与拉伸杆的纵轴成直角的横截面17，所述横截面17包括四个均匀分布的径向向外延伸的指状物。这些指状物的宽度在径向向外的方向上减小。拉伸杆上的边角和边缘在示出的实例中被局部导圆角。

在图2a)中，略述了一种拉伸杆顶端，其具有与拉伸杆的纵轴成直角的三个指状物的横截面17。所述指状物中的每一个都具有两个平行的侧面21a和21b。

顶端上的凹入部具有在与拉伸杆的纵轴平行的方向22上延伸的切面。

图2b)示出了在几个切面于径向方向23上延伸的情况下，具有以切口的形式的凹入部的一种拉伸杆顶端。

在图3中示出了一种拉伸杆顶端，其在突起部13设置在圆柱体的圆周表面上的限度内，偏离圆柱体的形状。由此得出结论，顶端在一个位置处具有横截面17，所述横截面17的最大径向边距31大于拉伸杆在较远离朝向预成型坯定向的末端的位置处的横截面的最大径向边距32。

图4示出了根据图2形成的拉伸杆如何插在预成型坯2的凹入的内侧上，所述图4示出了拉伸杆***运动的两个时刻。标记了在较早时刻时出现的接触点K1(图4a))以及在较晚时刻时出现的接触点K2(图4b))。图4c)示出了预成型坯和拉伸杆顶端的仰视图。正如能够看到的，接触点K1在拉伸过程中或在吹制过程中朝外移动。这表示预成型坯材料还在最初接触拉伸杆顶端的区域中被拉伸并且没有被固定或仅被固定到最小范围。

在图5a)和图5b)中，略述了拉伸杆顶端，所述拉伸杆顶端包括在拉伸杆的内部中延伸的流径52的一个(图5a))或三个(图5b))开口51。当顶端已经***预成型坯时，这里，通过由预成型模的切口面限定的零件和内表面，由凹入部产生的间距增加了各个流径。流过的气流冷却了仍然热的预成型坯材料，因此在该区域导致了那时完全地成型空心体底部的较快的稳定性。

图6示出了在所述预成型坯与底部模具3相接触之前的瞬间的拉伸杆1的顶端以及被所述顶端拉伸的预成型坯2。拉伸杆顶端的形状在如下限度内适于所述底部模具：顶端中的突起部13的数量(在本申请中为五个)与底部模具中的下压部61的数量或顶端中的凹入部的数量与底部模具中的突起部的数量相对应。当拉伸杆被引入到其将预成型坯压在底部模具上的程度时，由于两个压力表面之间的几何结构的一致性而获得了被下压的材料的相对均匀的厚度。因此能够在该区域中实现令人满意的材料产量。此外，由拉伸杆顶端的形状产生的以及在预成型坯的圆周上发生的材料的非均匀性(例如关于厚度)，还能够例如用于在(较低的)底脚端部的区域中或在两个底脚之间的区域中(增强)累积相对大量的预成型坯材料。

在所略述的实例中，流径52被额外地设置在拉伸杆的内部中，所述流径52用于供给或排出压缩气体，并且由凹入部产生的间隙引起在它们与预成型坯相接触时，流径以上述效果延伸。

一种用于制造空心体的设备，其包括吹塑台，在吹塑台中，至少一个预先加热的预成型坯被***模具中并且通过引入拉伸杆而被拉伸。该设备还包括一种装置，借助所述装置在预成型坯的内部与外部之间产生正压力差(例如通过供给气体)；该压力差导致了所讨论的模具中的预成型坯的最大展宽。所述的设备在图1至图6的任何一个中都没有被完全地示出。各个图仅示出了拉伸杆顶端的几种可能的形式，这对本发明是重要的，所述图中的一些图示出了与所接触的预成型坯2结合的拉伸杆顶端(图4a)-图4c)和图6)，而其它图示出了与(腔)模具的底部3结合的拉伸杆顶端(图6)。

一种制造空心体的方法，其包括加热(至少)一个预成型坯、将预成型坯***模具中、以上文中所描述的方式产生压力差，并且将拉伸杆引入包含在模具中的预成型坯中。该方法还可以包括通过在拉伸杆的内部中的流径来影响压力补偿的可能性(在模具内的预成型坯的最大展宽后)。在涉及本发明的方法中，拉伸杆顶端具有上文中所述的类型的几何结构。

Claims (17)

1.一种用于将预成型坯成型成空心体的拉伸杆(1)，其特征在于，所述拉伸杆顶端(12)，即朝向所述预成型坯的所述拉伸杆末端，在其表面中设置有相对于圆柱体形状的多个突起部(13)和/或凹入部(14)，由此所述拉伸杆能够在彼此分离的多个位置处与所述预成型坯的凹入的内表面相接触。

2、根据权利要求1所述的拉伸杆，其特征在于，所述拉伸杆顶端(12)在一位置处具有与所述拉伸杆的纵轴成直角的多边形的横截面。

3、根据权利要求1或2所述的拉伸杆，其特征在于，所述拉伸杆顶端在一位置处具有与所述拉伸杆的纵轴成直角的横截面(17)，所述横截面(17)的区域包括两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或更多个规则地或不规则地布置的指状物(15)。

4、根据权利要求3所述的拉伸杆，其特征在于，所述指状物(15)径向向外延伸。

5、根据权利要求3所述的拉伸杆，其特征在于，每一个指状物(15)，例如在其外部末端处，至少局部具有两个平行的侧面(21a、21b)。

6、根据权利要求1至5中任一项所述的拉伸杆，其特征在于，所述突起部(13)中一些或全部为半球(16)状、珠状和/或凸出物状。

7、根据权利要求1至5中任一项所述的拉伸杆，其特征在于，所述凹入部(14)中的一些或全部为切口状、槽状或孔状。

8、根据权利要求1至7中任一项所述的拉伸杆，其特征在于，相对于所述圆柱体形状的所述凹入部(14)以至少一个切面在与所述拉伸杆的纵轴平行的方向(22)上延伸和/或在径向(23)，即在朝向所述拉伸杆的纵轴的方向上延伸的方式，由切口或部分产生。

9、根据权利要求1至8中任一项所述的拉伸杆，其特征在于，所述拉伸杆顶端(12)在一位置处具有横截面(17)，所述横截面(17)到所述拉伸杆的纵轴的最大径向边距(31)大于所述拉伸杆的剩余部分，即没有顶端的部分，的至少一个横截面的径向边距(32)。

10、根据权利要求1至9中任一项所述的拉伸杆，其特征在于，述拉伸杆顶端的边缘和/或边角中的几个或全部被导圆角，尤其是在所述拉伸杆顶端与所述预成型坯的所述凹入的内表面相接触的位置处。

11、根据权利要求1至10中任一项所述的拉伸杆，其特征在于，所述拉伸杆的所述顶端(12)在其内设置一个或多个流径(52)的一个或多个开口(51)，所述流径(52)在所述拉伸杆的内部延伸，并且通过所述流径(52)，气体可以通过所述拉伸杆来供给或排出。

12、根据权利要求11所述的拉伸杆，其特征在于，所述突起部之间的间距或由所述凹入部产生的间距增加了所述一个流径或多个流径(52)的长度。

13、一种将预成型坯成型成空心体的方法，其特征在于使用了根据前述的权利要求1至12中任一项的拉伸杆。

14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在某个时刻，在所述拉伸杆(1)与底部模具(3)之间存在的预成型坯材料(2)被所述拉伸杆以及所述底部模具相接触。

15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述拉伸杆(1)具有根据权利要求11或12中任一项所述的形状，并且在所述空心体的底部与所述拉伸杆以及与所述底部模具同时相接触时，通过可能在长度上增加的所述流径(52)的气体的排出或进给被用来冷却所述底部。

16、根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，所使用的所述拉伸杆(1)的突起部(13)或凹入部(14)的数量与所使用的所述底部模具(3)的轮廓中的下压部(61)或突起部的数量相对应。

17、一种将预成型坯成型成空心体的设备，其特征在于，根据权利要求1至12中任一项的拉伸杆。

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