用于熱成型的模具單元的制作方法
【專利摘要】本發明涉及通過熱成型制造容器(37)的領域，特別涉及一種模具單元(24)，其具有能夠接納熱塑性預成型件的至少一個熱成型腔(28)，所述熱成型腔(28)由模具單元(24)中的內表面(54)和軸向開口(62)限定。模具單元(24)包括至少一個主體(44)、位于模具底部的至少一個可動部件(46)、以及至少一個可伸縮構件(58)。可動部件(46)位于與所述軸向開口(62)相對的一側且能夠相對于所述主體(44)在打開位置和抵靠所述主體(44)的封閉位置之間移動。在所述打開位置，可動部件(46)與主體(44)由橫向開口(48)沿與軸向開口(62)相對的方向分開。當模具底部的可動部件處于打開位置時，至少一個可伸縮構件(58)能夠穿入所述橫向開口(48)，從而在熱成型腔(28)中與軸向開口(62)相對地形成至少一個可伸縮凸緣(60)。本發明還涉及使用模具單元(24)的熱成型方法和熱成型設備。
【專利說明】用于熱成型的模具單元
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種模具單元（mold block，模具組塊），特別是涉及這樣一種模具單 元，其具有適合接納熱塑性預成型件的至少一個熱成型腔，所述熱成型腔由模具單元的內 表面和軸向開口限定。
【背景技術】
[0002] 這種模具單元主要用于在熱成型設備中制造容器，特別是食品容器。這些容器通 常會接納一個標簽帶，該標簽帶特別用于標識所包裝的內容物。
[0003] 法國專利2858263中描述了這種類型的模具單元。然而，現有技術中的模具單元 具有這樣的缺點：由于熱成型腔具有在標簽帶的插入過程中用作支撐部（abutment)的臺 肩，導致容器具有與之相對應的臺肩。容器中存在的臺肩使容器變得薄弱且減弱其抵抗堅 直壓縮的能力。此外，出于美觀的需求，需要生產一種具有平滑壁的容器。
【發明內容】
[0004] 本發明致力于改善上述缺點。
[0005] 在本發明的至少一個實施例中，提供了一種能夠實現該目的的模具單元，該模具 單元包括：主體；至少一個可動的模底部件（mold-bottom part),位于遠離所述軸向開口 的一端；以及至少一個可伸縮構件。可動的模底部件可在打開位置和抵靠所述主體的封閉 位置之間相對于所述主體移動，在打開位置中，可動的模底部件通過側開口與主體分開而 遠離所述軸向開口。當可動的模底部件處于打開位置時，至少一個可伸縮構件能夠穿過所 述側開口，從而形成至少一個可移開的臺肩，該臺肩位于熱成型腔內并與所述開口對準。
[0006] 因此，在將可動的模底部件抵靠主體而封閉，且將至少一個可伸縮構件從熱成型 腔縮回之后，熱成型腔的內表面可以是大致平滑的，且在吹制結束時免于出現臺肩。預成型 件的熱塑性材料可以緊密配合于熱成型腔的平滑內表面，從而產生無臺肩的容器。
[0007] 特別是，為了在標簽帶的外緣的多個點處對其進行支撐，模具單元可以包括多個 可伸縮構件，當可動的模底部件處于打開位置時，所述多個可伸縮構件能夠穿過所述側開 口，從而形成多個可移開的臺肩，該臺肩位于熱成型腔內并與所述開口對準。
[0008] 為了保證當可動的模底部件打開時，可伸縮構件會自動配置在熱成型腔的內部從 而形成可移開的臺肩，模具單元還可以包括至少一個彈簧，使得所述可伸縮構件通過側開 口穿入熱成型腔。
[0009] 此外，為了保證當可動的模底部件封閉時，可伸縮構件會自動撤出熱成型腔，所述 臺肩可以形成與所述主體接觸的接觸表面，且所述可伸縮構件可以包括與所述可動的模底 部件接觸的接觸表面，與主體接觸的接觸表面和與可動的模底部件接觸的接觸表面被設置 為形成一角度，使得可動的模底部件從所述打開位置到所述封閉位置的移動會導致可伸縮 構件抵抗所述彈簧（的作用）而縮回。
[0010] 特別地，模具單元還可以包括致動器（特別是流體致動器），用以使所述可動的模 底部件在所述封閉位置和打開位置之間移動。
[0011] 單個開口在處于其接納標簽帶的位置中與至少一個臺肩對準，有利的是可以經由 該開口插入標簽帶，并使活塞能夠穿入熱成型腔。
[0012] 有利的是，模具單元包括多個熱成型腔，從而能夠形成多個并列容器以提高產率。
[0013] 單個可動的模底部件可以封閉多個熱成型腔的底部，從而避免增加可動部件的數 量以及增加熱成型腔的數量。
[0014] 有利地，模具單元能夠在至少一個成型和吹制位置與用于插入標簽帶和/或模制 品脫模的位置之間進行傾斜（tilting，傾轉）。模具單元因此可以在第一方向接納標簽帶， 且在第二方向接納熱成型活塞，從而能夠減少熱成型設備占用的空間并提高產率，特別是 當該設備包括多個接連地占據不同方位的模具單元以便同時在第一模具單元中插入標簽 帶并在第二模具單元中進行容器的熱成型的情況時。國際專利申請W0 2006/051237中描 述了多個使用傾斜模具單元的方法。
[0015] 本發明還涉及一種通過熱成型制造容器的設備。在至少一個實施例中，該設備包 括：所述模具單元；加熱裝置，用以對熱塑性預成型件進行加熱；成型活塞，用以使熱塑性 預成型件成型，所述活塞能夠經由開口穿入熱成型腔中；以及氣動吹制裝置，用以將熱塑性 預成型件抵靠于至少一個熱成型腔的內表面進行吹制。
[0016] 本發明還涉及一種在該設備中通過熱成型制造容器的方法。該方法包括以下步 驟：
[0017] 將標簽帶插入模具單元的所述熱成型腔，從而使標簽帶抵靠所述臺肩，所述臺肩 最開始出現在熱成型腔內處于用以接納標簽帶的位置，同時模底部件處于其打開位置；
[0018] 通過將活塞穿入熱成型腔，形成熱的熱塑性預成型件；以及
[0019] 將預成型件抵靠于熱成型腔的內表面進行吹制。
[0020] 為了能夠制造表面平滑的容器，在該方法的至少一個實施例中，在吹制步驟結束 前，所述模底部件移動到其封閉位置，以便移開所述臺肩。
[0021] 特別地，可以將標簽帶插入熱成型腔，并可以將活塞通過軸向開口穿入熱成型腔。
[0022] 此外，該方法還可以包括傾斜模具單元的步驟，該傾斜步驟在插入標簽帶的步驟 和成型步驟之間進行，從而易于使用同一個開口將標簽帶和活塞插入熱成型腔。
[0023] 有利地，預成型件形成熱塑性片材的一部分，從而可以通過使片材前進而容易地 為熱成型設備供料。
[0024] 更有利地，該方法包括在吹制步驟之后進行的容器脫模步驟，容器脫模步驟需要 將模具單元傾斜并同時推進熱塑性片材，從而能夠進一步提高產率。傾斜可以與模具單元 的軸向移出一起進行，特別是當模具位于熱塑性片材下方時，可以與模具單元的降低一起 進行。然而，還可以構想到其它脫模方法，例如僅將模具單元沿軸向移出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 通過閱讀下文對以非限制性示例方式示出的一實施例的詳細說明，可以更好地理 解本發明且更易見其優點。下文的說明參照了下列附圖：
[0026] 圖1是適合使用本發明的模具單元的一實施例的一種設備的示意圖。
[0027] 圖2A是在熱成型方法中在插入標簽帶的步驟期間，本發明的一實施例中的模具 單元的縱向截面圖；
[0028] 圖2B是圖2A的模具單元的俯視圖；
[0029] 圖3是在該方法中隨后進行的通過活塞成型的步驟中的同一個腔的縱向截面圖；
[0030] 圖4A是在該方法中隨后進行的吹制步驟中的同一個腔的縱向截面圖；以及
[0031] 圖4B是圖4A的模具單元的俯視圖。
【具體實施方式】
[0032] 圖1中所示的設備執行本發明的方法的第一實施方式。該設備包括多個站，由熱 塑性材料構成的片材1〇在驅動裝置（未示出）的驅動下逐一通過這些站。沿片材前進的 方向F依次觀看，該設備包括：加熱站14 ;熱成型站16 ;裝填站18,用于對已成型的容器37 進行裝填；以及封閉站20,通過利用封閉片材22密封多個容器37的開口來封閉多個容器 37〇
[0033] 當然，本發明也可用于非連續片材形式的熱塑性材料構成的容器的熱成型，例如 用于單個的球形或薄片形式熱塑性材料，每一件材料被熱塑成型為一個或多個容器。
[0034] 為清楚起見，圖中示出的熱成型站16只具有一個設有單個熱成型腔28的模具單 元24。然而，在能夠想到的大多數實施例中，為了獲得更高的產率，可在一個熱成型站的一 個或多個模具單元中結合多個熱成型腔。
[0035] 圖中所示的熱成型站16還包括：熱成型活塞30,該熱成型活塞30可在所述熱成 型腔28中移動；以及包括用于將標簽帶插入熱成型腔的裝置，該裝置包括具有用于插入多 個標簽帶38的插入腔36的單元32,所述插入腔優選面向片材前進的方向。
[0036] 優選地，熱成型活塞30能夠僅沿大致堅直的軸線移動。在所示的實施例中，每個 模具單元24與一個插入單元32關聯。通過饋給裝置將標簽條帶送至插入腔36附近。通 過未示出的裝置能夠從條帶中切出標簽帶38并將該標簽帶38卷進插入腔36中。作為示 例，該裝置類似于在專利FR 2793185中所描述的裝置。標簽帶38呈端部開口的柱體形狀。 設有多個插入桿42用以將卷起的標簽帶38從插入腔36傳送到熱成型腔28中，所述傳送 是相對于模具單元24側向地進行的。為此，熱成型腔28設有一軸向開口，該軸向開口在模 具單元24的這一位置中面向插入腔36。
[0037] 圖2A和圖2B詳細示出了處于用以在標簽帶38已從軸向開口插入之后接納標簽 帶38的位置中的模具單元24。模具單元24包括主體44和可動的模底部件46,該模底部 件46位于熱成型腔28的遠離軸向開口的底部。主體44具有連接到熱成型腔28的內表面 54的排氣管道50。在圖2A和圖2B所示的初始位置中，可動部件46處于打開位置，與主體 44軸向地間隔開從而在可動部件46和主體44之間形成側開口 48。模具單元24還包括流 體致動器64,用以使可動部件46在打開位置和抵靠主體44的封閉位置之間軸向地移動。 在所示的實施例中，模具單元24還具有四個可伸縮構件58,每個可伸縮構件58均形成面向 熱成型腔28的軸向開口的臺肩60。在將標簽帶38經由軸向開口插入熱成型腔28時，使標 簽帶38抵靠著與開口對準的臺肩60被支撐，從而使臺肩60在標簽帶38插入后保持標簽 帶38。
[0038] 每個可伸縮構件58包括第一端70和第二端72。臺肩60由第一端70的第一表面 形成，其與接觸可動部件46的第二表面74成銳角。抵靠第二端72支承的彈簧76沿平行 于接觸表面74的方向朝向熱成型腔內部推壓可伸縮構件58。在圖2A和圖2B所示的位置 中，可伸縮構件58抵靠于可動部件46的外表面，但每個可伸縮構件58的第一端70通過側 開口 48穿入熱成型腔28。
[0039] 圖3示出了借助熱成型活塞30使熱塑性片材10成型的步驟。在該步驟中，活塞 30通過開口沿軸線A穿入腔28中，將已在加熱站14中預先加熱過的片材10的熱塑性材料 朝向熱成型腔28內部推壓并使該熱塑性材料變形。在該步驟中，可動部件46保持在其打 開位置，且可伸縮構件58保持在熱成型腔28內部處于用以接納標簽帶38的位置，使臺肩 58持續保持標簽帶38,由此防止標簽帶38被推向熱成型腔28的底部。
[0040] 然而，在圖4A和圖4B所示的吹制步驟之前，可動部件46可借助致動器64而沿軸 向朝向主體44移動，以便到達抵靠主體44的封閉位置。在其封閉行程中，形成臺肩60的 表面與主體44接觸，使得在每個可伸縮構件58中，在接觸主體44的表面和接觸可動部件 46的表面74之間形成銳角，導致可伸縮構件58向外縮回而使得臺肩60從熱成型腔28移 開并轉到熱成型位置。因此，在圖4A和圖4B所示的熱成型位置中，可動部件46抵靠主體 44封閉并與之對準，由此形成平滑的內表面54,片材10的熱塑性材料抵靠于該內表面54 而由氣動吹制裝置進行吹制，該氣動吹制裝置在壓力作用下向由活塞30在熱塑性材料中 形成的空腔中注射空氣。同時，排氣管50抽吸標簽帶38而使其抵靠于內表面54。因此，片 材10的熱塑性材料借助吹制壓力被推向表面54直到其緊密地配合到表面54,由此形成外 側大致平滑及美觀的容器，且標簽帶38很好地整合到容器的外側中。在吹制步驟之后，可 以通過堅直移動模具單元24來使容器脫模。
[0041] 在容器脫模后，可動部件46和可伸縮構件58從接納位置到熱成型位置的運動當 然是可逆的，從而使熱成型腔28準備好插入下一組標簽帶38。
[〇〇42] 盡管參照多個特定實施例描述了本發明，但在不背離本發明的權利要求限定的范 圍的情況下，可以做出多種變化和變型。例如，熱成型站可包括不同數量的模具單元，而且 /或者每個模具單元可包括不同數量的熱成型腔。盡管參照具有傾斜型模具的熱成型站描 述了本發明，但本發明也可用于其它類型的熱成型設備。由見，說明書和附圖應被視為示意 性的而非限制性的。
【權利要求】
1. 一種模具單元（24)，具有適合接納熱塑性預成型件的至少一個熱成型腔（28)，所述 熱成型腔（28)由所述模具單元（24)的內表面（54)和軸向開口限定；以及 所述模具單元的特征在于，其包括： 主體（44); 至少一個可動的模底部件（46)，其位于遠離所述軸向開口的一端，并且在打開位置與 抵靠所述主體（44)的封閉位置之間能相對于所述主體（44)移動，在所述打開位置中，所述 可動的模底部件（46)通過側開口（48)與所述主體（44)分開而遠離所述軸向開口；以及 至少一個可伸縮構件（58)，當所述可動的模底部件（46)處于打開位置時，所述至少一 個可伸縮構件能夠穿過所述側開口（48)，從而形成至少一個可移開的臺肩（60)，所述臺肩 位于所述熱成型腔（28)內并與所述軸向開口對準。
2. 根據權利要求1所述的模具單元（24)，包括多個可伸縮構件（58)，當所述可動的模 底部件（46)處于打開位置時，所述多個可伸縮構件能夠穿過所述側開口（48)，從而在所述 熱成型腔（28)內形成與所述軸向開口對準的可移開的臺肩（60)。
3. 根據權利要求1或2所述的模具單元（24)，還包括至少一個彈簧（76)，用以導致所 述可伸縮構件（58)通過所述側開口（48)穿入所述熱成型腔。
4. 根據權利要求3所述的模具單元（24)，其中，所述臺肩￠0)形成與所述主體（44) 接觸的接觸表面，且所述可伸縮構件（58)還包括與所述可動的模底部件（46)接觸的接觸 表面，與所述主體接觸的所述接觸表面和與所述可動部件（46)接觸的所述接觸表面被設 置為形成一角度，使得所述可動部件（46)從所述打開位置到所述封閉位置的運動導致所 述可伸縮構件（58)抵抗所述彈簧（76)而縮回。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的模具單元（24)，還包括致動器￠4)，用以使所 述可動的模底部件（46)在所述封閉位置與所述打開位置之間移動。
6. 根據權利要求5所述的模具單元（24)，其中，所述致動器￠4)是流體致動器。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的模具單元（24)，包括多個熱成型腔。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的模具單元（24)，能夠在至少一個成型和吹制位 置與用于插入標簽帶（38)和/或用于使模制品脫模的位置之間進行傾斜。
9. 一種通過熱成型制造容器（37)的設備，所述設備包括： 根據權利要求1至8中任一項所述的模具單元（24); 加熱裝置（14)，用以對所述熱塑性預成型件進行加熱； 成型活塞（30)，用以使所述熱塑性預成型件成型，所述活塞能夠經由所述開口穿入所 述熱成型腔（28)中；以及 氣動吹制裝置，用以將所述熱塑性預成型件抵靠于所述至少一個熱成型腔（28)的內 表面（54)進行吹制。
10. -種在根據權利要求9所述的設備中通過熱成型制造容器（37)的方法，所述方法 包括以下步驟： 將標簽帶（38)插入所述模具單元（24)的所述熱成型腔（28)，從而使所述標簽帶抵靠 支撐于所述臺肩（60)，所述臺肩（60)最開始出現在熱成型腔（28)內處于用以接納所述標 簽帶（38)的位置中，同時所述可動的模底部件（46)處于其打開位置； 通過將活塞（30)穿入所述熱成型腔（28)，形成熱的熱塑性預成型件；以及 將所述預成型件抵靠于所述熱成型腔（28)的內表面（54)進行吹制； 所述方法的特征在于，在吹制步驟結束前，所述可動的模底部件（46)移動到其封閉位 置，以便移開所述臺肩（60)。
11. 根據權利要求10所述的通過熱成型制造容器（37)的方法，其中，將所述標簽帶 (38)插入所述熱成型腔（28)，并且所述活塞經由同一個軸向開口穿入所述熱成型腔（28)。
12. 根據權利要求10或11所述的通過熱成型制造容器（37)的方法，還包括處于插入 所述標簽帶（38)的步驟和成型步驟之間的、傾斜所述模具單元（24)的步驟。
13. 根據權利要求10至12中任一項所述的通過熱成型制造容器（37)的方法，其中所 述預成型件形成熱塑性片材（10)的一部分。
14. 根據權利要求13所述的通過熱成型制造容器的方法，還包括在吹制步驟之后進行 的使所述容器（37)脫模的步驟，該步驟需要傾斜所述模具單元（24)并同時推進所述熱塑 性片材（10)。
【文檔編號】B29C51/10GK104093543SQ201380007370
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年1月29日 優先權日:2012年1月30日
【發明者】簡-盧克·福爾, 斯塔費恩·洛克特 申請人:埃爾卡公司