CN1182384A - 用吹模成型或拉伸吹模成型法制造热塑性容器的装置 - Google Patents

用吹模成型或拉伸吹模成型法制造热塑性容器的装置 Download PDF

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Abstract

一种用吹塑成型或拉伸吹塑成型预热型坯,生产热塑性塑料容器,尤其是瓶子的装置。包括一个由两个半模组成的模具,每个半模支承在一个载模器上,两个载模器可彼此相对运动。每个半模有一壳夹和一模壳,前者支承在相应载模器上,后者设有要制成容器的半型腔,并用快速固定装置,采取拆卸方式,与其壳夹成为整体。模壳与壳夹形状互补,使相互接触至少部分达到热传导,而冷却和/或加热流体循环管和连接件,单独装在壳夹上。

Description

用吹模成型或拉伸吹模成型法制造热塑性容器的装置
本发明涉及一种改进装置，使有可能用热塑性塑料，通过吹模成形或拉伸吹模成型预热型坯制造容器，尤其是瓶子，上述装置至少包括一个由两个半模组成的模具，半模分别支承在彼此之间可相对运动的两个载模器上。
通常的做法是，两个半模分别活动固定在载模器上，以便如果上述半模损坏和/或磨损时，尤其是制造不同形状和尺寸的容器时，可进行更换或改变，而不必更换整个成型装置。
然而，这种构造仍远不能完全满足用户的需要。这是因为每个半模很重(如钢模约25～30kg)：要求固定装置必须能支承这种重量，还要有许多螺帽与螺栓和/或螺钉连接件；因此，每个半模装卸要有数名人员和/或用起重机，所以要在制造装置上面，需装合适的装置。每个半模装有一种或一种以上流体循环装置，用来冷却和/或加热型腔壁：更换每个半模，同时断开对应流体连接件，然后再重新连接，全部工序需要化费许多时间。
另外，还必须增加对有关每个半模实际结构经济上的考虑。用于最终容器压力成型的型腔必须有抛光精良的表面光洁度，而且不得粘结热态热塑性塑料：因此，型腔必须用合适的金属材料(如不锈钢)制作，并且根据所用的热塑性塑料而有所不同。假定半模是整体结构，为此每个半模必须全部用这一合适的金属材料制作，这是一种特殊又昂贵的材料，而半模后部只是达到机械强度功能需要，使模具具有刚性和不变形性，故其后部只用比较普通而又低廉的材料，即可完全满足。
所以，本发明最重要的目的是尽可能纠正当前流行的制造装置缺点，提出一种改进装置，使之能简单迅速改变型腔，以便更加便当地使装置适合制造各种容器，并使这种结构改进的装置，终有一天低于现行装置，同时还保持同样强度和不变形性性能。
为此，如上文所述，按照本发明设计的热塑性塑料容器制造装置最重要的特点在于：每个半模有一壳夹和一模壳，前者支承在相应载模器上，后者设有要制成容器的半型腔，并用快速固定装置，可活动固定在壳夹上，模壳与壳夹形状互补，以便至少能部分相互接触，进行热传导，而冷却和/或加热流体循环管与连接件和为合模用的任选半模导向装置以及在吹塑成型时，保持模具封闭用的压力补偿装置均单独装在壳夹上。
根据这种构造，与型腔相符合的半模部分和半模后部彼此分开，前者可节约使用合适而又较贵的材料制作，后者则保证达到刚性和机械强度，而又可用比较普通价廉的材料制造(如标准铝合金)。此外，由于该后部较轻，惯性小，所以可促使半模轻快转动。另外，尤其是要改变为制造不同形状的容器型腔，只需要改变模壳，因为与全套半模相比，它重量甚轻(例如约10kg)，因而可手动装卸：然而，装卸装置(仍有必要保持，以便装卸装置的其他零部件，尤其是壳夹)可以简化，尤其是加快模壳更换作业。而且，由于流体配件不再断开，而后又重新连接，这样保持与壳夹固定连接，所以使这项作业进行的更加快速。
另外，还有可能使壳夹标准化，这些壳夹，从一开头就装有许多流体管，从中可选择那些对用规定型腔，进行规定制造有用的流体管。这样可构成单独管路，使有可能在每个管夹及其模壳内，产生有几种不同温度设定区。这在另一方面，随着进行标准化大量生产，有可能导致降低壳夹制造成本。
模壳与壳夹相互接触配合面最好近似半圆柱旋转面，其轴线接***行要制造的容器型腔轴线，因而更易于产生相互接触配合面，保证传热尽可能接近整体结构，而且，由于模壳与壳夹为全部热传导接触，使制成的结构更加完善。然而，应当指出，按照本发明的构造，还可保证，在证明这样合乎要求时，留下有限热传导区，而使模壳与壳夹为部分热传导接触，还在型腔壁上，构成另一装置，产生有几种不同温度设定区。
为了使模壳与壳夹组装快速便利，最好是，在模壳彼此之间相对依然要有精密相对定位时，具有热传导的模壳与壳夹相互接触配合面，也要设置轴向相互定位装置；上述轴向相互定位装置最好包括一组一个或一个以上的配合肋条和凹槽，分布在周围，这种构造结合该模壳与壳夹配合面的上述半圆柱构型，使采用简化固定装置，就能很简单地组装起来，而且模壳定位非常精确。
这样有利于模壳与壳夹快速固定装置装在其相应分型面上。如是半圆柱配合面，则上述固定装置位于模壳与壳夹相应边缘，与型腔轴线平行；因此，快速固定装置在一边，最好至少有一止块，相对于壳夹分型面，定位模壳分型面，而在对面，有一快速螺旋装置，在突出模壳分型面带有夹紧面的壳夹分型面上，借助于该装置，模壳装入就位，再通过肋条/凹槽装置导向，曲线滑动模壳，固定在壳夹上，靠壳夹组成托盘。特别是，如果载模器彼此之间相对绕轴转动，为了构成“折叠”式模具，对位于载模器旋转面的上述止块和位于对边的快速螺旋装置要采取措施，使连接和断开简化。
为了更加明确，可以指出，按照本发明设计的典型成型装置中，更换一副模壳所需时间大约8分钟，而更换以前装置中一副半模壳所需时间，使用合适的装卸设备，则要20分钟左右。
参照详细说明，随后用具体示例单独提供的最好实施例，对本发明的了解愈加清楚。
-图1为按照本发明设计的成型装置部分顶视示意图；
-图2为图1装置的双件半模正视图；
-图3为图2半模仰视图。
首先参见图1，该图表示容器，尤其是瓶子的制造装置部分，容器用热塑性塑料，如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或其他材料以及合金或其混合料，通过吹塑成型或拉伸吹塑成型预热型坯制作。
该装置至少包括一个模具1，它由两个半模2组成，分别支承在两个载模器3上，载模器可彼此之间相对运动。在示例中，两个载模器3做成两个包括结构形状，通过下述方式，回转装在共用旋转轴4上，即两个半模通过绕轴转动(一种所谓的“折叠”结构)可移开。为了开闭模具，按传统方式，用牵引臂装置，从载模器轴4，以5绕轴转动到相应载模器一定距离，可驱动载模器。
整个表示为6的锁定装置，将两个半模固定在合模位置。
按照本发明，每个半模做成两个组合件形状，即模壳7配有要制造的容器半型腔8及支承模壳7，本身又固定在对应载模器3上的壳夹9。
每个壳夹9形状和尺寸，从外部可认为与以前结构的载模器一致，所以可用同样方式，如用螺帽和螺栓连接件10，固定在相应载模器3上，因为孔的数量和布置及内螺纹有可能与以前的构造相同。
从图3可以看出，每个壳夹装有内管11和配件12，这对至少循环一种流体，冷却或加热型腔壁是必要的。这些管子和配件数量不限，而且例如彼此可以独立，以便随后使其完全灵活地按照要生产的容器类型和所用材料型号，从外部恰当地连接，组成各种和/或单独构型的管路。这样，有可能在某种程度上，使壳夹9制造标准化，从而降低其制造成本。
由于型腔8实际上与壳夹9分离，故有可能采用非特种材料制造，例如用普通铝合金，即使其中用钢制造模壳，也有可能降低其成本；此外，这样生产的壳夹9要比钢制壳夹轻，从而有效减小其惯性，对模具动态操作起到促进作用。
每个模壳7有一最终容器半型腔8，在其分型面13上挖成凹部。每个模壳7外表面14有一全形旋转半圆柱，其轴线接***行容器型腔8轴线；实际上，型腔与半圆柱共轴。模壳7放入在壳夹9切成互补形的托盘15上。模壳与壳夹形状完全相配，从而尽可能紧密接触。这样可采取措施，使模壳7与壳夹9配合面14和15完全处于热传导接触，致使两者传热尽可能良好，尽量接近整体半模。
但是，还可认为，上述配合面14和15只是局部热传导接触，形成有限的热传导区；因而有可能在型腔壁产生各种不同温度设定区。为了使型腔8具有所需的抛光表面光洁度，热态热塑性塑料不粘结其表面，模壳要用合适材料，如不锈钢制作。为了使壳夹9和模壳7配合件形状保持完全相配，需要选择热膨胀系数表现大致相同的材料。
在图2示例中，要生产的容器底部形状复杂(花瓣状底部)，所以，容器成型后的脱模要求，是要构成单独的模底25，不同于具有容器底部型腔的半模2。这里应当指出，图3为图2半模仰视图，模底25未示出。
配合件成组肋条/凹槽，一个一个地装在一起，使壳夹9与模壳7达到轴向相互定位。如图3所示，模壳7设有两个凹槽17，环绕轴向彼此分开的外表面14，挖空而成；同样，壳夹9盘形面15有两个肋条18装在一起，在两个相应凹槽17中无任何间隙。只要模壳7已装到壳夹9，相对于壳夹不再轴向移动，只能围绕托盘15轴作旋转滑动。
为了把模壳完全固定在壳夹上，在模壳分型面13与壳夹分型面18设置快速固定装置。为此，分别在上述分型面13和18对面边缘挖成相应凹部19和20。模壳7凹部19的底部形成支承平面，用来支承壳夹9锁定件。这些锁定件可用许多为技术熟练工人所熟悉的方法制成。在图2示例中，锁定件为钻有延伸孔22的凸耳21，用螺钉23卡住，固定在壳夹9分型面18相应凹部20的底部；这种构造具有优点，即只要凸耳21一脱开，向后推到外边，模壳便分离，不必完全拧下螺钉23。尽管如此，模壳仍能固定在壳夹上，用宽头螺钉覆盖凹部19平面，不然就用快速对面偏心头螺钉等。
应当指出，位于靠近旋转轴4一边的两个锁定件21，在折叠模情况下，实际上不得致动，因此可构成简易止块(具有调整这些止块位置的可能性)，在这种情况下，当模壳***壳夹，使模壳在壳夹上作旋转滑动时，便产生相应凹部19平面。此外，如果这两个锁定件21位置在敞口模底部，则很难接近，拆卸会不必要地延长更换模壳7的过程。
至于其它，每个壳夹用以前半模同样方法设计，其中包括成型装置正确操作所需零部件，尤其是与对应载模器3相固定的装置10，合模用的导向销24(及其他壳夹上的相应凹部)，设有空腔和压力补偿用环形密封圈(图中未示出)的背面等。因而，有可能在前在装置中，用本发明的双件半模代替传统的整体半模。
不用说，由于前述结果，本发明决不限于所申请的及其特别设想的实施例那些方法，恰恰相反，包括其全部方案。

Claims (13)

1.用热塑性塑料通过吹塑成型或拉伸吹塑成型预热型坯制造容器，尤其是瓶子的装置，上述装置至少包括一个由两个半模(2)组成的模具(1)，半模分别支承在两个彼此之间可相对运动的两个载模器(3)上，其特点在于：每个半模(2)有一壳夹(9)和模壳(7)，前者支承在相应载模器(3)上，后者设有要制成容器的半型腔(8)，并用快速固定装置(19-23)可活动地固定在壳夹(9)上，模壳(7)与壳夹(9)形状互补，以便至少能部分相互进行热传导接触，而冷却和/或加热流体循环管和连接件(11，12)单独装在壳夹上。
2.按照权利要求1所述的装置，其特点在于：模壳(7)和壳夹(9)配合面(14，15)为全部热传导接触。
3.按照权利要求1所述的装置，其特点在于：模壳(7)和壳夹(9)配合面(14，15)留下有限的热传导区，而为部分热传导接触。
4.按照1-3任一权利要求所述的装置，其特点在于：模壳(7)和壳夹(9)的相互接触的配合面(14，15)为近似半圆柱旋转面，其轴线接***行要制造的容器的型腔(8)轴线。
5.按照1-4任一权利要求所述的装置，其特点在于：模壳和壳夹相互接触配合面(14，15)设有轴向相互定位装置(16，17)。
6.按照权利要求5所述的装置，其特点在于：轴向相互定位装置包括一个或一个以上的配合肋条(16)和凹槽(17)***，分布在周围。
7.按照1-6任一权利要求所述的装置，其特点在于：模壳(7)与壳夹(9)快速固定装置(19-23)装在其相应分型面(13，18)上。
8.按照权利要求4和7所述的装置，其特点在于：模壳与壳夹快速固定装置(19-23)位于与型腔轴线平行的相应边缘。
9.按照权利要求8所述的装置，其特点在于：快速固定装置(1923)在一边至少有一止动块，相对于壳夹分型面定位模壳分型面，而在对面，有一快速螺旋装置(23)，在突出于模壳分型面(19)带有夹紧面(21)的壳夹(9)分型面(18)上。
10.按照权利要求9所述的装置，其中，载模器彼此之间相对绕轴转动，以便构成“折叠”式模具，其特点在于：至少有一止块位于载模器(3)枢轴(4)旋转面，而快速螺旋装置则位于对边。
11.按照上述任一权利要求所述的装置，其特点在于：壳夹(9)还装有半模导向件(24)，以便合模。
12.按照上述任一权利要求所述的装置，其特点在于：至少壳夹之一装有压力补偿装置，用于在吹塑成型时，保持模具封闭。
13.按照上述任一权利要求所述的装置，其特点在于：壳夹(9)装有许多流体管，以此能形成相配管路，用规定型腔进行规定制造。
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