通過使與模具外表面接觸的傳熱流體流通冷卻模具的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于冷卻用于吹塑熱塑性容器的裝置（10）的受熱模具（12，14，16）的方法，所述裝置包括：模具（12，14，16），所述模具具有限定了模制腔（18）的內表面，并且包括外表面（20，28），所述外表面包圍所述模制腔（18）；加熱裝置，所述加熱裝置用于將所述模具加熱至確定溫度并且當實施所述冷卻方法時停用；其特征在于，通過使與所述模具（12，14，16）的所述外表面（20，28）直接接觸的傳熱流體流通來冷卻所述模具（12，14，16）。本發明還涉及一種用于實施冷卻方法的裝置。
【專利說明】通過使與模具外表面接觸的傳熱流體流通冷卻模具的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于冷卻用于吹塑熱塑性容器的裝置的受熱模具的方法。
[0002]更加具體地，本發明涉及一種用于冷卻用于吹塑熱塑性容器的裝置的受熱模具的方法，所述裝置包括:
[0003]-模具，所述模具具有限定了模制腔的內表面，并且包括外表面，所述外表面包圍豐旲制腔;
[0004]-加熱裝置，所述加熱裝置用于將模具加熱到確定溫度并且當實施冷卻方法時停用。
【背景技術】
[0005]以已知方式，這種類型的模制裝置能夠用于用熱塑性預成型件產生諸如瓶的容器。將預成型件預加熱到玻璃轉換溫度，以便使得它們充分可塑。將被這樣加熱的預成型件插入到模制腔中，然后吹塑噴嘴將加壓的吹塑流體(一般是空氣)注入到預成型件中，以便所述預成型件的壁符合由模制腔限定的印模。
[0006]當必須用熱液體填充塑料容器時，在環境溫度條件下模制的容器面臨容器收縮和變形的風險。為了避免發生這種收縮現象，模具必須在模制操作期間加熱到確定的溫度，例如介于130°C至180°C，以使得制成容器的塑料耐熱。
[0007]已知多種加熱模具的方法。因此，已知做法是使用在模具厚度內產生的流體回路來加熱模具。將熱的傳熱流體供給到回路中，用于加熱模具。
[0008]還已知的做法是將加熱電阻布置在模具厚度內，用于電加熱模具。
[0009]某些操作需要操作者操縱模具。所述操作發生在例如當待制造的容器的樣式發生變化時的情況。然而，操作者不能在模具仍然熱的時候操縱模具，并且被動等待模具冷卻從而使得整條生產線停工也不是可行的選擇。
[0010]為了解決所述問題，已知做法是使用模具冷卻裝置。
[0011]因此，當通過熱的傳熱流體回路加熱模具時，已經提出的是，熱的傳熱流體暫時由冷的傳熱流體所替代。這種方法允許快速冷卻模具。
[0012]制造裝配有專用于冷卻的傳熱流體回路的模具極其昂貴并且實現起來很復雜，這是因為在模具厚度內存在耐熱性。
【發明內容】
[0013]本發明提出了一種上述類型的冷卻方法，其特征在于，通過使直接與模具外表面相接觸的冷的傳熱流體流通來冷卻模具。
[0014]根據該方法的其它特征:
[0015]-傳熱流體由加壓氣體形成，所述加壓氣體在抵靠模具外表面流通時進行膨脹；
[0016]-加熱裝置由電阻形成，所述電阻插置在模具的厚度中，介于模制腔和外表面之間。[0017]本發明還提出了一種用于實施根據本發明教導的方法的模制裝置，其中:
[0018]-模具通過結合兩個半體模具形成，所述兩個半體模具均包括:結合面，在所述結合面中形成有模制腔的一部分；和相對的外表面，所述外表面形成模具的外表面的一部分；
[0019]-各個半體模具均固定在關聯的支撐件的殼體中，其中，在殼體的底部和半體模具的外表面之間保留空的空間；
[0020]其特征在于，模制裝置包括至少一個受控的傳熱流體供給管，所述供給管開口到空的空間中，以便允許傳熱流體在半體模具的外表面和殼體的底部之間流通。
[0021]根據裝置的其它特征:
[0022]-空的空間開口到大氣，以允許排放傳熱流體；
[0023]-供給管開口到殼體的底部中；
[0024]-供給管包括若干孔口，所述孔口開口到殼體的底部中，所述孔口分布在所述底部上；
[0025]-供給管在支撐件的厚度中制造。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]通過閱讀以下詳細描述，并參照附圖理解以下描述，其它特征和優勢將變得顯而易見，附圖中:
[0027]圖1是示出了根據本發明的教導制造的模制裝置的模具的透視圖；
[0028]圖2是示出了根據本發明的教導制造的模制裝置，并且包括安裝在關聯支撐件中的半體模具的透視圖；
[0029]圖3是示出了圖2的半體模具和其支撐件的分解透視圖；
[0030]圖4是圖2的截面4-4平面上的豎直剖面圖，其示出了模具和其支撐件中殼體之間的空間；
[0031]圖5是圖2的截面5-5平面上的水平剖面圖，其示出了供應管的開口端的孔口 ；
[0032]圖6是圖5的截面6-6平面上的剖面圖，其示出了延伸到支撐件的厚度中的供應管。
【具體實施方式】
[0033]在說明書的其余部分中，將用相同的附圖標記表示具有相同結構或者類似功能的元件。
[0034]在說明書的其余部分中，將不限制地使用以下方向:
[0035]-縱向，用箭頭“L”表示并且從后向前定向；
[0036]-豎向，用箭頭“V”表示并且從底部向上定向；
[0037]-橫向，用箭頭“T”表示并且從左至右定向。
[0038]另外，術語“軸向”和“徑向”將參照軸線“A”使用。
[0039]圖1示出了用于通過吹塑或者通過拉伸吹塑制造容器的裝置10。所述裝置10包括模具12，所述模具12通過結合兩個基本對稱的半體模具14、16形成，所述半體模具14、16由金屬材料制成，例如由鋼或者鋁合金制成。[0040]這樣組裝的模具12具有中空筒體的整體形狀，所述中空筒體繞豎直主軸線“A”旋轉。如圖2所示，模具12包括內表面，所述內表面限定了模制腔18，所述模制腔18軸向朝頂部開口，以便預成型件的頸部(未示出)能夠通過所述模制腔18。模具12由外表面20徑向限定，所述外表面20包圍模制腔18。
[0041]每個半體模具14、16均由關聯的支撐件22、24承載。
[0042]沿著豎直軸線的鉸接部(未示出)將半體模具14、16鉸接起來，以便允許打開模具12，使得能夠將預成型件引入到所述模具12中。在圖1中示出的模具底部25被插置在兩個半體模具14、16之間，以形成容器的底部。在均以本 申請人:公司的名義提出的法國專利申請FR-A1-2.856.333和對應的國際申請W0-A1-05/002.820中描述了被稱作鉸接模具的該模具12的整體結構，本領域中的技術人員可以參考所述專利。
[0043]因為兩個半體模具14、16基本相同并且它們的支撐件22基本相同，所以在下文僅參照圖2至圖6描述了半體模具14和其支撐件22，所述描述對稱地應用于另一個半體模具16和其支撐件24。
[0044]半體模具14具有半筒狀。因此其具有:平面的前結合面26，在所述前結合面26中形成有模制腔18的一半；和相對的半筒狀外表面28，所述半筒狀外表面28形成模具12的外表面20的一半,如圖3所不。
[0045]如果再次參照圖3，則半體模具14還具有呈半個圓盤形狀的上表面30。上表面30的直線邊緣具有切口 32，所述切口 32旨在形成孔口，使得腔18的內部的預成型件的頸部能夠通過所述孔口。
[0046]具有互補形狀的安裝板34固定在半體模具14的上表面30上。安裝板34的上表面為用于運送加壓空氣的噴嘴(未示出)形成支撐面，通過加壓空氣來吹塑模制容器。
[0047]半體模具14包括受控裝置，所述受控裝置用于將模具加熱到確定溫度。更加具體地，在此加熱裝置由加熱電阻35形成，所述加熱電阻35被插置在半體模具14的厚度中，在模制腔18和外表面28之間。
[0048]為此，半體模具14包括多個豎直孔口 36，如圖3和圖4所示，所述豎直孔口 36在頂部開口到模具的上表面30中。由此將電阻引入到孔口 36中。安裝板34覆蓋孔口 36，以便將電阻包封在其中。電阻由電線(未示出)供應電力，所述電線夾在安裝板34和半體模具14的上表面30之間。每根電線均連接到連接件38，在本例中，所述連接件38由安裝板34所承載，以便加熱電阻能夠接收受控的電力供應。
[0049]如圖3所示，半體模具14容置在殼體40中，所述殼體40被制成在關聯的支撐件22的前表面中。殼體40具有底部42，所述底部42面向前并且具有與半體模具14的外表面28的形狀互補的形狀。半體模具14旨在可移除地固定到支撐件22的殼體40中，以便尤其當制造商意欲改變終端容器的樣式或者形狀時能夠改變模具12。
[0050]使用眾所周知的裝置來實現可移除的附接。在文獻EP-B1-0.821.641中描述并且示出了這種附接裝置的一個示例性實施例。
[0051]半體模具14需要保持熱度。為了避免熱損耗，如圖4所示，已知做法是通過在半體模具14和殼體40的底部42之間插置間隔件46，使得在殼體的底部42和半體模具14的外表面28之間留有空的空間44。此處所述間隔件46被附在殼體40的底部42上。
[0052]所述空間44通常由形成絕熱層的靜止空氣所填充。有利地，間隔件46提供了與半體模具14的外表面28相接觸的更為可靠的可能的區域，用于最小化因為傳導而造成的熱損耗。由于相同的原因，間隔件46有利地由絕熱材料制成。
[0053]空的空間44被一體制成，也就是說，間隔件46并不將所述空的空間分隔成若干分離的部分。
[0054]空的空間44并非流體密封的，因此其能夠與外部連通，尤其是經由前間隙48，如圖5所示，所述前間隙形成在半體模具14的結合面26的豎直邊緣和殼體40的豎直邊緣之間。
[0055]當啟動加熱裝置時，所述加熱裝置將半體模具14加熱到對于操作者能夠徒手操縱所述半體模具14而言太高的溫度。所述半體模具14的溫度例如超過100°C。
[0056]因此當需要操縱半體模具14、16時，優選地停用加熱裝置。但是，因為被動冷卻半體模具14是非常緩慢的過程，因此僅僅這種操作是不夠的。
[0057]因此，本發明提出一種主動冷卻半體模具14的方法。該方法在加熱裝置已經停用之后實施。
[0058]根據本方法，通過使與半模具外表面28直接接觸的冷的傳熱流體流通來冷卻半體模具14。在本例中的傳熱流體在空的空間44中流通。
[0059]為此，至少一個受控傳熱流體供給管50直接開口到空的空間44中，以便允許傳熱流體在半體模具14的外表面28和殼體40的底部42之間流通。在圖5中示出的示例中，支撐件22包括兩根平行的供給管50。
[0060]每根供給管50在此均在支撐件22的厚度內平行于殼體40的底部42豎直延伸。每根供給管50均定位在殼體40的豎直側邊緣附近。
[0061]每根供給管50均包括至少一個孔口 52，所述孔口 52開口到殼體40的底部42中。每根供給管50在此均包括三個孔口 52，所述三個孔口 52如圖6所示的那樣伸展開。孔口52沿著豎直軸線“A”均勻分布在所述底部42上。
[0062]每個孔口 52在此均被豎直布置在兩個間隔件46之間，從而盡管存在間隔件46，仍然允許傳熱流體流均勻分布。
[0063]每根供給管50均經由布置在支撐件22的下端部處的連接裝置54連接到源或者傳熱流體。
[0064]傳熱流體在此由加壓氣體形成，所述加壓氣體通過穿過間隙48而被排放到大氣中。在這個示例中的加壓氣體是例如8巴和40巴之間的壓縮空氣。
[0065]間隙48具有通道截面，所述通道截面足夠大使得加壓氣體在抵靠半體模具14的外表面28流通時膨脹。這種膨脹致使氣體溫度下降，從而通過將熱量從半體模具14的外表面28傳到氣體而快速冷卻半體模具14。
[0066]這允許非常快速地將半體模具14的熱量移除到大氣中。
[0067]方法有利地由兩個相互分開的半體模具14、16來實施，以便允許以最大的流速排放傳熱流體。
[0068]因此裝置和用于實施所述裝置的方法能夠有效地冷卻熱模具12。例如，通過將
8.5巴的壓縮空氣用作傳熱流體，能夠以非常低的成本在15分鐘內冷卻若干模具12，這是因為傳熱流體的相對較低的壓力。
[0069]通過增加傳熱流體的壓力，當然能夠進一步縮短冷卻模具12所耗費的時間。這是因為能夠增大傳熱流體的流速并且能夠獲得由于經受了較大程度的膨脹而非常冷的傳熱流體。
[0070] 而且，半體模具14的外表面28具有大于腔18的內表面的表面面積。因此，通過使傳熱流體抵靠半體模具14的外表面28流通，能夠受益于傳熱流體和半體模具14之間的較大的接觸區域。因此通過傳導移除的熱量大于傳熱流體在模制腔18內部流通時移除的熱量。
【權利要求】
1.一種用于冷卻用于吹塑熱塑性容器的裝置(10)的受熱模具(12，14，16)的方法，所述裝置包括: -模具(12，14，16)，所述模具具有限定了模制腔(18)的內表面，并且包括外表面(20，28)，所述外表面包圍所述模制腔(18)； -加熱裝置，所述加熱裝置用于將所述模具加熱至確定溫度并且當實施所述冷卻方法時停用； 其特征在于，通過使與所述模具(12，14，16)的所述外表面(20，28)直接接觸的傳熱流體流通來冷卻所述模具(12，14，16)。
2.根據權利要求1中所述的方法，其特征在于，所述傳熱流體由加壓氣體形成，所述加壓氣體在其抵靠所述模具(12，14，16)的所述外表面(20，28)流通時進行膨脹。
3.根據前述權利要求中的任意一項所述的方法，其特征在于，所述加熱裝置由電阻形成，所述電阻插置在所述模具(12，14，16)的厚度中，介于所述模制腔(18)和所述外表面(20，28)之間。
4.一種用于實施根據權利要求1至3中的任意一項所述的方法的模制裝置(10)，其中: -所述模具(12)通過結合兩個半體模具(14，16)形成，所述半體模具均包括:結合面(26)，在所述結合面中形成模制腔(18)的一部分；和相對的外表面(28)，所述外表面形成所述模具(12)的所述外表面(20)的一部分； -每個半體模具(14，16 )均固定在關聯支撐件(22，24 )的殼體(40 )中，其中，在所述殼體(40)的所述底部(42)和所述半體模具(14，16)的所述外表面(28)之間保留有空的空間(44)； 其特征在于，所述模制裝置(10)包括至少一個受控的傳熱流體供給管(50)，所述傳熱流體供給管開口到所述空的空間(44)中，以便允許所述傳熱流體在所述半體模具(14，16)的所述外表面(28)和所述殼體(40)的所述底部(42)之間流通。
5.根據權利要求4所述的裝置(10)，其特征在于，所述空的空間(44)開口到大氣，以允許排放所述傳熱流體。
6.根據權利要求4或5所述的裝置(10)，其特征在于，所述供給管(50)開口到所述殼體(40)的所述底部(42)中。
7.根據權利要求6所述的裝置(10)，其特征在于，所述供給管(50)包括多個孔口(52),所述孔口開口到所述殼體(40)的所述底部(42)中，所述孔口(52)被分布在所述底部(42)上。
8.根據權利要求6或7所述的裝置(10)，其特征在于，所述供給管(50)在所述支撐件(22)的厚度中制成。
【文檔編號】B29C49/48GK103660256SQ201310377304
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2012年8月28日
【發明者】A·勒佩舒爾, L·富埃 申請人:西德爾合作公司