專利名稱:注坯拉伸吹塑成形設備和方法
技術領域:
本發明涉及一種注坯拉伸吹塑成形設備的方法,其中容器是由保留著來自注塑成形時的熱量的料坯拉坯吹塑成形的。本發明還涉及一種注坯拉伸吹塑成形設備和方法,其中N(N≥2)個料坯同時注塑成形,而這些料坯中n(1≤n<N)個料坯同時吹塑成形為n個容器。更確切地說,本發明涉及一種注坯拉伸吹塑成形設備和方法,用該設備和方法,在提供充足的冷卻時間的同時,能以縮短了的注塑成形循環時間來成形料坯,而且還能提高吹塑陰模的工作速度。此外,本發明涉及用來在料坯被吹塑成形之前加熱并調整料坯溫度的結構和方法。此外,本發明涉及一種注坯拉伸吹塑成形設備和方法,用該設備和方法,必要時有可能把料坯排除到該設備之外而不是把它們送到吹塑成形段。
背景技術:
用來由一個料坯(型坯)吹塑成形一個容器的方法包括所謂冷型坯法即兩步法和所謂熱型坯法即一步法。在這兩種方法中,為了注塑成形該吹塑成形所需的料坯,必須有至少一個塑造該料坯的外壁的注塑陰模和一個塑造該料坯的內壁的注塑芯模。此外,在該注塑陰模與該注塑芯模合模并注塑成形該料坯之后,必須在諸模具仍然合模時把該料坯冷卻到該料坯能夠脫模的溫度。
尤其在該冷型坯(兩步)法的場合,由于此料坯脫模溫度須相當低,故注塑成形循環時間長而生產率低下。這是因為,當料坯被注塑陰模頂出而且注塑芯模從該料坯脫離和該料坯墜落等時,對該料坯來說必須冷卻到足夠低的脫模溫度,以便該料坯在它與其他構件進行接觸時不變形。
在該冷型坯法的場合,由于料坯成形步驟與由此料坯吹塑成形一個容器的步驟是完全脫離的,所以吹塑循環時間不受注塑循環時間的影響。然而,由于該冷型坯法卷入對已經冷卻到室溫的料坯重新加熱,故該冷型坯法在其能量效率方面要比該熱型坯法差。
在一種熱型坯(一步)法注坯拉伸吹塑成形機,該機器從一些仍然保留著來自當它們被注塑成形時的熱量的料坯拉坯吹塑成形一些瓶子中,整個設備的循環時間取決于注塑成形循環時間,該循環在所有循環中是需要最長時間的一個。因此存在以下問題,即當注塑成形所需的時間很長時,整個設備的生產能力很低。
在熱型坯法的場合,雖然料坯存在比冷型坯法中要高些的溫度下脫模,但是對此脫模溫度來說存在著一個極限,因而不可能大幅度地加快注塑成形循環。這一點的一個理由在于,當料坯脫模溫度較高時,當注塑芯膜從該料坯脫離時,發生一種稱為提升的膜模,其中料坯粘附于芯模。此外,在注塑芯模脫離料坯之后,由于不再有任何構件來限制料坯的變形,所以由溫度不均勻性和熱收縮之類引起的變形使該料坯不可能符合將被頂出的設計。再者,當由注塑芯模實現的冷卻不充分時,出現冷卻不足引起的結晶,尤其在該料坯的內壁處,并且頂出其主干部不透明的料坯。
此外,當料坯在它被注塑芯模和注塑陰模完全冷卻之前(當料坯仍然處在可以吹塑成形的溫度下)被頂出,然后進行吹塑成形時,存在著以下問題(A)除非提高內部壓力(注塑承受壓力),否則在料坯的注塑陰模側形成縮痕,并且不可能得到具有均勻的溫度分布的料坯,因此,當此料坯被吹塑成形時,不可能得到具有均勻的壁厚分布的成形制品。
()當內部壓力(注塑承受壓力)提高時,在澆口部與料坯端部(例如頸部)之間形成壓差,而得到的料坯在壓力高的料坯底端具有很大的殘余應力。因此,當該料坯被吹塑成形時,不可能得到具有均勻的壁厚分布的成形制品。
(C)當料坯被注塑芯模和注塑陰模所冷卻時,隨著冷卻的進行,料坯收縮并傾向于離開注塑模腔表面運動。因此,有些部分料坯外壁表面與注塑陰模接觸而有些部分與注射陰模不接觸,因此料坯的不同部分以不同的速度冷卻,而溫度變得不均勻。結果,當此料坯被吹塑成形時,不可能得到具有均勻的壁厚分布的成形制品。
于是,在一個常規的熱型坯系統中,除非料坯被注塑陰模和注塑芯模充分地冷卻,否則不可能得到良好的吹塑特性或良好的成瓶特性。因此,諸料坯的注塑成形需要時間,而且該設備的生產能力低下。
采用熱型坯法的注坯拉伸吹塑成形機還帶來各種其他問題,其中包括以下問題當為了提高生產能力而增加同時注塑成形的料坯數N時,須在吹塑陰模上形成同樣數目N個與所制作的瓶子外形一致的模腔。用于一臺吹塑成形機的諸模具中,吹塑陰模是最貴的,而且此吹塑陰模的成本大體上與該陰模中模腔的數目成比例。即使一個模具很貴,但若其工作速度很高則能成本效益高地使用它;然而,由于如上所述整個設備的循環時間取決于注塑成形循環時間而不能縮短,所以該吹塑陰模中每個模腔的工作速度不可避免地很低。此外,當同時吹塑成形的瓶子數目增加時,不僅該吹塑陰模中模腔的數目,而且拉伸桿和吹塑芯模以及用來支撐和驅動這些東西的機構的數目都增和,這造成該設備的尺寸和成本增加。
’另一個問題在于,常規上除非注塑芯模從諸料坯完全拉出,否則不可能頂出諸料坯,因此用一種旋轉注塑成形設備時不可能把諸料坯從注塑成形段進位到下一段。另一方面當注塑芯模從諸料坯完全拉出時,有個問題,即此拉出行程很長而該設備的總高度很高。
另一個問題在于,當用一種旋轉進位式吹塑成形機來進行熱型坯吹塑成形時,諸注塑成形料坯總是被旋轉進位器進位到吹塑成形段。這樣,當例如在吹塑成形段出問題時,除了把料坯注塑成形段及吹塑成形段都關機外別無選擇。然而,注塑成形段一旦關機,在它重新起動時就需要很長的起動時間。這是因為注塑設備在熱流道模和別處包含眾多的樹脂加熱機構的緣故。
結果,除了不可能提高整個設備的生產能力之外,如上所述,出問題時重新起動該設備需要大量的時間,而生產率進一步降低。
因此,本發明的一個目的在于,提供一種注坯拉伸吹塑成形設備和方法,用該設備和方法,在提供充足的料坯冷卻時間的同時,可以縮短注塑成形循環時間,并且借此可以縮短整個設備的循環時間。
本發明的另一個目的在于,提供一種高效的注坯拉伸吹塑成形設備和方法,用該設備和方法,在通過減少吹塑模中模腔的數目來降低成本的同時,可以提高吹塑模的工作速度。
本發明的另一個目的在于,提供一種注坯拉伸吹塑成形設備和方法,該設備和方法在利用熱型坯成形的熱能效率的同時,還具有冷型坯法的料坯溫度分布穩定性。
本發明的另一個目的在于,提供一種注坯拉伸吹塑成型設備和方法,用該設備和方法,即使當料坯從注塑陰模脫離的料坯脫模溫度很高時也能防止溫度不均勻性和溫度變形,而且此外諸料坯在它們從注塑芯模脫離之前能被充分地冷卻,并且此后能在一個合適的吹塑成形溫度下被穩定地吹塑成形。
本發明的另一個目的在于,提供一種注坯拉伸吹塑成形設備和方法,用該設備和方法,料坯內壁與外壁之間的溫度差在諸料坯被吹塑成形之前得到緩和。
本發明的另一個目的在于,提供一種注坯拉伸吹塑成形設備和方法,用該設備和方法,能高效地吹塑成形容量為1至3升的通用中等尺寸容器。
本發明的另一個目的在于,提供一種吹塑成形設備,用該設備可以有效地把諸料坯頸下區加熱到合適的吹塑成形溫度。
本發明的另一個目的在于,提供一種吹塑成形設備,用該設備可以緩和諸料坯內壁與外壁之間的溫度差,并且還利用為溫度緩和而提供的這段時間把諸料坯的溫度在進行吹塑成形之前調整到合適的吹塑成形溫度。
本發明的另一個目的在于,提供一種注坯拉伸吹塑成形設備和方法,該設備和方法能起動而在起動時不進行任何浪費的吹塑成形,而且用該設備和方法當在吹塑成形段中有問題時不必停止整個設備的運行。
一種根據本發明的注坯拉伸吹塑成形設備,包括一個用來注塑成形料坯的料坯成形站;一個用來把諸料坯拉坯吹塑成形為容器的吹塑成形站;以及一個用來把諸料坯從該料坯成形站傳送到該吹塑成形站的傳送站,其中該料坯成形站包括一個用來沿著一個進位路徑間歇地循環地進位一組間隔布置的注塑芯模的循環進位器;一個用來注塑成形諸料坯的注塑成形段,該段有注塑陰模,而停在該進位路徑中的諸注塑芯模分別與該注塑陰模合模;以及一個用來通過使停在該進位路徑中的諸注塑芯模與諸料坯脫模而從諸注塑芯模頂出諸料坯的頂出段。
一種根據本發明的用來由一些保留著來自當諸料坯被注塑成形時的熱量的料坯吹塑成形一些容器的注坯拉伸吹塑成形方法,包括以下步驟把用至少一個注塑芯模和一個注塑陰模成形的諸料坯從該注塑陰模脫模;在諸料坯被該注塑芯模夾持的情況下,在諸料坯被該注塑芯模所冷卻的同時,使該注塑芯模沿著一個進位路徑進位到一個頂出段;在該頂出段,通過使該注塑芯模從諸料坯脫模而頂出諸料坯;以及此后,由保留著來自當諸料坯被注塑成形時的熱量的諸料坯吹塑成形諸容器。
根據這些發明,在該注塑成形段注塑成形的諸料坯被注塑陰模和注塑芯模所冷卻,然后僅該注塑陰模從諸料坯脫模。在此之后,諸料坯被該注塑芯模進位到該料坯頂出段。諸料坯在被該注塑芯模在此進位期間所冷卻之后,在該料坯頂出段被頂出。結果,通過諸料坯甚至在該注塑陰模在該注塑成形段脫模之后被該注塑芯模所冷卻,提供了充足的料坯冷卻時間。因而,可以提高諸料坯從該注塑陰模脫離的該料坯脫模溫度,借此可以縮短該注塑成形循環時間并可縮短整個設備的循環時間。此外,即使當諸料坯以很高溫度從該注塑陰模脫模時,也能靠注塑芯模來防止諸料坯的變形。此外,不僅由于諸料坯隨著它們被冷卻而收縮到與諸注塑芯模接觸致使該冷卻效率提高,并因此防止由于不充分冷卻所引起的諸料坯的主干部結晶和透明性喪失,而且通過這樣使冷卻過程穩定,可以使由諸料坯所保留的熱量穩定,并借此使以后吹塑成形的諸容器的壁厚分布穩定。此外,由于諸料坯被該注塑芯模所進位,故不需要任何拉伸該料坯的行程,結果減小了整個設備的高度。
根據本發明的另一方面,一種注坯伸吹塑成形設備包括一個用來注塑成形一些料坯的料坯成形站;一個用來把諸料坯拉坯吹塑成形為一些容器的吹塑成形站;以及一個用來把諸料坯從該料坯成形站傳送到該吹塑成形站的傳送站,其中該料坯成形站包括一個用來沿著一個第一進位路徑間歇地循環進位一個帶有間隔布置的N(N≥2)個成孔銷的注塑芯模的第一循環進位器;
一個用來同時注塑成形N個料坯的注塑成形段,所述注塑成形段有一個包括N個模腔的注塑陰模,該注塑陰模在這些模腔里與停在該第一進位路徑中的該注塑芯模合模;以及一個用來通過從停在該第一進位路徑中的該注塑芯模脫模而從該注塑芯模頂出諸料坯的頂出段,而該吹塑成形站包括一個用來沿著一個第二進位路徑間歇地循環進位靠該傳送站從該料坯成形站傳送的諸料坯的第二循環進位器;以及一個用來由n個料坯同時吹塑成形n(1≤n<N)個容器的吹塑成形段,所述吹塑成形段有一個包括n個吹塑模腔的吹塑模,該吹塑模在這些吹塑模腔里環繞停在該第二進位路徑中的諸料坯合模。
根據本發明的另一方面,一種用來由一些保留著來自當諸料坯被注塑成形時的熱量的料坯吹塑成形一些容器的注坯拉伸吹塑成形方法,包括以下步驟把用至少一個注塑芯模和一個注塑陰模成形的N(N≥2)個料坯從該注塑陰模脫模;在諸料坯被該注塑芯模夾持的情況下,在諸料坯被該注塑芯模所冷卻的同時,使該注塑芯模沿著一個第一循環進位路徑進位到一個頂出段;在該頂出段,通過從該注塑芯模脫模而頂出諸料坯;把諸頂出的料坯傳送給沿著一個第二循環進位路徑進位的一些進位構件;使支撐著諸料坯的諸進位構件沿著該第二進位路徑進位到一個吹塑成形段;以及在該吹塑成形段,在環繞n個料坯合模的一個吹塑模里由n個料坯同時吹塑成形n(1≤n<N)個容器。
根據這些發明,除了如上所述的諸發發明的那些以外,這些發明提供以下一些工作和效果由于同時吹塑成形的料坯數n小于同時注塑成形的料坯數N,故在該吹塑模中需要較少的模腔而作為消耗品的模具的成本可以大大降低。此外,由于需要較少的吹塑芯模、拉伸桿及用來支撐和驅動這些東西的機構,故可使該設備更緊湊和更便宜。此外,由于N個同時成形的料坯在縮短了的注塑成形循環時間之內的多次吹塑成形循環中每次被吹塑成形n(n≤N)個,故該吹塑陰模中的n個模腔的工作速度提高。
這里,可以設置一個用來加熱被進位到該吹塑成形段的諸料坯的加熱段。當這樣做時,通過由諸注塑模進行冷卻和對已冷卻諸料坯重新加熱,能把諸料坯帶到一個適合吹塑成形的溫度,從而提高從循環到循環的溫度穩定性。由于諸料坯有它們的熱量儲備,故在許多情況下僅通過向諸料坯加入一定的熱量它們就能達到一個適合吹塑成形的溫度。因而,諸料坯需要比較短的時間來加熱它們。此外,通過在該加熱步驟里向諸料坯提供一種溫度的縱向分布,能得到具有想要的壁厚的諸容器。此外,即使N個同時注塑成形的料坯在(N/n)次吹塑成形循環中每次被吹塑成形n個料坯,也能很容易地進行減小諸吹塑成形循環之間的溫度變化的控制。
此外,當被加熱的諸料坯繞著它們的垂直中心軸線旋轉時,加熱不均勻性減小,從而在諸料坯圓周方向的溫度不均勻性減小。
此外,一個第二循環進位器包括一組進位構件,這些進位構件保持以相等的間隔沿著該第二進位路徑分布,并且諸進位構件各有一個用來支撐一個處于倒置狀態或直立狀態的料坯的支撐部。最好使該組進位構件沿著該第二進位路徑分布的該排列間距等于該組模腔在該吹塑陰模中的排列間距。這是因為它使該進位過程中的間距成為不必要的。當這樣做時,在本發明的該加熱段中諸料坯的排列間距大于在常規兩步系統中諸料坯在該加熱段中排列的小間距。然而,由于在本發明中除了諸料坯保留來自當它們被注塑成形時的熱量之外僅需要給它們少量的熱能,故該加熱時間可以縮短而且該加熱段的長度不必弄成像它在該冷型坯情況中那樣長。
此外,在本發明的方法中,可以提供一個在諸料坯從該注塑芯模脫模與該吹塑成形步驟開始之間,在一段對于諸料坯內外壁間溫度差被緩和來說足夠長的時間里,使諸料坯冷卻的步驟。這里,當運用本發明的該方法時,由于諸料坯被與它們的內壁接觸的該注塑芯模所冷卻的時間段,被弄成比常規要長些,故在諸料坯的內外壁之間形成一個較陡的溫度梯度,而且在外壁附近的溫度變得高于在內壁附近的溫度,通過提供此冷卻步驟,此一溫度梯度能被緩和而諸料坯能被帶到一個適合吹塑成形的溫度。此外,在本發明的該方法中,最好在該吹塑成形步驟里,由n個料坯,用按吹塑成形間距P排列的n個吹塑模腔,同時吹塑成形n(n≥2)個容器;最好被沿著該第二進位路徑進位的諸料坯,被以保持等于此間距P的,諸進位構件的排列間距來進位;以及最好在該料坯傳送步驟里,一個過程,其中n個料坯被同時傳送給n個進位構件;被重復多次。
當這樣做時,除了在該第二進位路徑中不需要進位間距變換外,即使同時注塑成形的料坯數N加大,由于每次只有n個料坯被傳送,比當N個料坯被同時傳送時要少,故諸料坯可以很容易地定位在諸進位構件上,而且這樣做不需要復雜的機構。
根據本發明的另一方面,一種注坯拉伸吹塑成形設備包括一個用來注塑成形一些料坯的料坯成形站;一個用來把諸料坯拉坯吹塑成形為一些容器的吹塑成形站;以及一個用來把所述諸料坯從所述料坯成形站傳送到所述吹塑成形站的傳送站,’所述料坯成形站包括一個用來沿著一個第一進位路徑間歇地循環進位一組彼此隔開布置的注塑芯模的第一循環進位器;一個注塑成形段,它包括一個能與所述諸注塑芯模之一合模的注塑陰模,該注塑芯模這樣停在所述進位路徑中,致使將被注塑成形的一個直立料坯的開口瓶頸朝上;以及一個用來在所述料坯被保持其直立狀態的情況下從停在所述第一進位路徑中的該注塑芯模分離并取下該已成形料坯的脫模段,所述吹塑成形站包括一個第二循環進位器,用以沿著一個第二進位路徑,在所述諸料坯被翻轉成它們的開口瓶頸朝下的情況下,間歇地循環進位經所述傳送站從所述料坯成形站傳送的諸已成形料坯;以及一個吹塑成形段,它包括一個吹塑模,該吹塑模能對所述諸料坯中停在所述第二進位路徑中的一個合模,借此使該料坯被吹塑成形為一個容器,所述傳送站包括一個用來在所述已成形料坯處于其直立狀態的情況下從該注塑芯模接收該已成形料坯的機構;以及另一個用來把所述所接收料坯翻轉成其倒置狀態的機構。
根據本發明的另一方面,一種注坯拉伸吹塑成形方法,其中已注塑成形的諸料坯被一個傳送站從一個料坯成形站傳送到一個吹塑成形站而諸料坯在該吹塑成形站被吹塑成形為一些容器,該方法的特征在于在該料坯成形站諸料坯以一種它們的開口頸部朝上的直立狀態被注塑成形;該傳送站上下翻轉諸直立料坯并以一種倒置狀態把諸料坯傳送到該吹塑成形站;以及該吹塑成形站由諸倒置料坯吹塑成形一些容器。
根據這些發明,諸料坯以它們的頸部朝上的直立狀態被成形。結果,注塑模合模是垂直合模并且因而是節省空間的。此外,由于樹脂通常從該料坯底部側注入,故可采用一種穩定的配置,其中該注塑設備和該注塑陰模位于一個機身上而該注塑芯模位于它們上方。此外,由于當諸料坯被進位到該吹塑成形站時,它們處于一種倒置狀態,故在它們的頸部的諸開口可以用來很容易地實現諸料坯的自我支撐。此外,由于諸拉伸桿和吹塑芯模因此須布置在諸料坯下方,故它們可以利用機身中的一個位置來布置而該吹塑成形段的總高度可以降低。
在使用分開的接收機構和翻轉機構的情況下,一個料坯可以在其他料坯被接收的同時被翻轉。本發明的該系統能很容易地運用于一個較快的成形循環。
在該料坯成形站中注塑成形的該間距大于在該吹塑成形站中吹塑成形的該間距。于是最好該接收機構包括一個用來把所述諸料坯從該注塑成形間距改變成該吹塑成形間距的間距改變機構。
因而,即使該注塑成形間距大于該吹塑成形間距,也可以在該接收機構接收到諸料坯之后立即得到該吹塑成形間距。本發明的該系統能很容易地運用于需要改變間距的任何成形設備。
該料坯有它的小于其最終制品外形的直徑的圓筒直徑。于是,所處理的料坯數目可以增加。最佳間距可在該注塑成形階段提供。’這樣一種間距改變可以靠該翻轉機構來進行。在這樣一種場合,該翻轉機構可以包括一個用來把所述諸料坯從該注塑成形間距改變成該吹塑成形間距的間距改變機構。
于是,該翻轉機構能在該接收機構接收到諸料坯之后,立即在把諸料坯從該注塑成形間距改變成該吹塑成形間距的同時,進行它的翻轉步驟。本發明的該系統能很容易地運用于需要改變間距的任何成形設備。
這樣一種間距改變可以在該料坯成形站與該吹塑成形站之間的該傳送站中進行。在這樣一種場合,該傳送站在該傳送站接收到來自該料坯成形站的諸料坯之后立即把諸料坯的排列間距從該注塑成形間距改變成該吹塑成形間距,然后翻轉諸料坯。
一般來說,所述諸料坯的每一個均帶有一個法蘭部,該法蘭部具有一個大于瓶頸下方圓筒外徑的直徑。在這樣一種場合,該接收機構可能包括一些夾持構件,每個夾持構件嚙合該法蘭部的底部以夾持該料坯。
于是,該法蘭部能在通過一個支撐圈之類時夾持該料坯而且還不會損壞該料坯,因為該法蘭幾乎不接觸該料坯的圓筒或其他部分。
每個夾持構件可能包括一個用來夾持和釋放該料坯的開/合機構。在這樣一種場合,該開/合機構可能包括一個通道部,該通道部能夾持該料坯的該法蘭部,但卻允許小于該法蘭部的該圓筒部穿過該通道部。
于是,該夾持構件的該開/合機構能沒有一點空隙地可靠地夾持該料坯,并且當該坯被取下時仍被張開以便容易而牢靠地釋放該料坯。’該接收機構的每個夾持構件可能包括一個夾持件,該夾持件至少接觸該料坯的底部和圓筒以便夾持該料坯。
于是,無論最終制品的外形如何,該料坯的底部或圓筒都能被該夾持件可靠地夾持。
該接收機構的每個夾持構件可能有用來冷卻該料坯的外壁的裝置。
該冷卻裝置能在料坯被該夾持構件夾持的同時冷卻該料坯。尤其是,該料坯的外壁的溫度高于其內壁的溫度,因為該外壁不與諸如成孔銷之類的其他零件相接觸。通過冷卻該料坯的該外壁,該料坯的外壁與內壁之間的溫度差可以更快地減小。
該第二循環進位器可以適合于在對著該翻轉機構的該料坯接收位置使諸進位構件取向,所述進位構件的數目等于已在該料坯成形站同時注塑成形的料坯的數目N。
在這樣一種場合,該翻轉機構可能帶有一個用來同時夾持該N個料坯的夾持機構。這樣一種夾持機構能在翻轉諸料坯的同時,向停在該料坯接收位置的同樣數量(N)的所述諸進位構件同時排出N個料坯。
即使已成形料坯數大于吹塑成形的制品數,諸吹塑成形的制品也能以分批方式向進位構件排出。于是,諸料坯的排出能被一次實現以便在程序和結構上簡化該系統。
該設備可能還包括一用來沿水平方向移動該接收機構的裝置。該接收機構在它已于剛好在該注塑成形站的該脫模段的下方的一個位置接收到諸料坯之后,將被這樣一個裝置水平地移動。于是,諸料坯能被向該翻轉機構排出。’于是,諸料坯從該接收機構向該翻轉機構的排出,能被采用一個用來沿水平方向移動該接收機構的更簡化的機構更簡單地進行。
從同樣的觀點來說,該設備可能包括一個用來沿水平方向移動該翻轉機構的另外的裝置。在這樣一種場合,該翻轉機構在該翻轉機構已經接收到來自該接收機構的諸料坯之后,將被該另外的機構水平地移動。于是,諸料坯將被向該N個進位構件排出。
更可取的是,該翻轉機構被定位于它的待命位置,直到所有進位構件均已被移到該料坯接收位置,同時以其瓶頸部朝下的倒置狀態夾持諸料坯。
這能省去在諸進位構件已經運動到該料坯接收位置之后把諸料坯從其直立狀態翻轉所需要的時間。因而,在所有進位構件均已運動到該料坯接收位置之后,可以立即以較小的動作和/或時間向諸進位構件排出諸料坯。
根據本發明的另一方面,一種注坯拉伸吹塑成形方法包括以下步驟用至少一個注塑芯模和一個注塑陰模同時注塑成形N個由聚對苯二甲酸乙酯制成的料坯;
使諸料坯從該注塑陰模脫模;在借助于該注塑芯模冷卻諸料坯的同時,把諸料坯進位到一個頂出段;在該頂出段,在諸料坯已被冷卻到一個預定的溫度之后,從該注塑芯模頂出諸料坯;把諸頂出的料坯加熱到一個預定的溫度;以及此后,由n個料坯同時吹塑成形n個容器,’其中數N與n之比為N∶n=3∶1。
根據由本發明人所進行的實驗,在一種容量為1至3升的帶有一個較小的口(頸部2的開口直徑約為28至38mm)的市場對其需很大的通用中等尺寸容器的場合,同時成形數N、n的比值理想上應設定成N∶n=3∶1。就是說,已經發現在本發明,其中即使在諸料坯從該注射陰模脫模之后,諸料坯靠該注塑芯模繼續冷卻,然后在此后吹塑成形的場合,注塑成形一個用于一個通用中等尺寸容器的料坯所需要的時間,縮短到在一種常規注坯拉伸吹塑成形設備的場合的同一時間的大約3/4,而且一個大約10至15秒的注塑成形循環時間就足夠了。另一方面,一個3.6至4.0秒的吹塑成形循環時間就足夠了。因而,如果此注塑成形循環時間為T1而該吹塑成形循環時間為T2,則比值T1∶T2大約為3∶1,而且為了高效地成形通用中等尺寸容器,諸同時成形數N、n理想上應根據此比值來設定。
在進行以上方法時,最好該料坯注塑成形步驟能形成一個最大壁厚范圍在3.0mm與4.0mm之間的料坯。如果該料坯的壁厚大于該最大值,則該料坯的內外壁之間的溫度差變成過大的。這不希望地需要加長減小該溫度差所需的時間或者需要加熱該料坯內壁的特殊裝置。
此外,當該注塑步驟和吹塑步驟重復時,N/n最好是一個整數。
當N/n是一個整數時,例如在一個第一循環中同時注塑成形的N個料坯,在一個整數(N/n)次每次n個的吹塑成形循環中全部用掉,這些料坯中沒有一個與在后續的第二循環中同時成形的N個一個料坯中的任何一個相混合并同時吹塑成形。如果來自不同注塑成形循環的一些料坯混合并一起吹塑成形,則該進位順序與在同一注塑成形循環中成形的一些料坯被一起吹塑成形的場合不同,而且該設備的控制和結構變得復雜了;然而,本發明消除了這個問題。
根據本發明的其他方面,一種吹塑成形設備包括一個具有一個大體上矩形外形的進位路徑的循環進位器,它有第一至第五邊和一組在所述進位路徑上循環地移動的進位構件;一個布置在所述循環進位器的該第一邊上的接收段,用以接收一個已注塑成形的料坯并用以使該所接收料坯支撐在該對應的進位構件上;一個布置在所述循環進位器的該第二邊上的加熱段,用以在保持被置于該進位構件上的同時加熱該料坯;一個布置在所述循環進位器的該第三邊上的吹塑成形段,用以把該所加熱料坯吹塑成形為一個容器;以及一個布置在所述循環進位器的該第四邊上的出口段,用以向外排出該已吹塑成形的容器。
由于該接收段、加熱段、吹塑成形段和出口段沿著物品輸送的方向布置在形成該大體上矩形的進位路徑的各邊上,該進位路徑的所有諸邊能被有效地利用以實現一個成形循環。此外,該進位路徑的內部面積能有效地被用作一個空間,其中該吹塑成形設備的合模機構運動以便合模。結果,能進一步節省有效空間,為一個緊湊的系統作準備。
根據本發明的另一方面,一種吹塑成形設備,其中以其頸部朝下的倒置狀態或以其頸部朝上的直立狀態進位的一些料坯,在被進位到一個吹塑成形段之前在一個加熱段被加熱,該設備的特征在于該加熱段包括’一組布置在一個料坯進位路徑的一側,沿垂直方向間隔分布并沿料坯進位方向延伸的第一加熱器;一個跨越該料坯進位路徑面對諸第一加熱器布置的反射板;以及一組在該料坯進位路徑的兩側沿該料坯進位方向延伸的第二加熱器,其中諸第二加熱器被沿該垂直方向定位于這樣一個高度,即它們面對著在諸料坯的頸部附近的承受吹塑成形的區域。
根據本發明,雖然當該料坯為直立時該頸下區最接近于該吹塑陰模的模腔表面,但它是一個將要比較多地拉伸取向的區域。通過用諸第二加熱器在該料坯的兩側加熱此區域,它可以被加熱到比主干部區域更高的溫度,該主干部區域是靠僅布置在一側的諸第一加熱器來加熱,而一個很高的拉伸取向程度得到保證。此外,由于諸第一加熱器僅布置在一側,故該配置是節省的。此外,由于效率隨著頸下區被加熱而提高,還有一個好處,即加熱時間可以縮短,而且該加熱段的總長度可以縮短。
根據本發明的另一方面,一種吹塑成形設備,其中一些料坯經由一個加熱段間歇地進位到一個吹塑成形段,該設備的特征在于該加熱段包括一個在一個料坯進位路徑的一側沿一個料坯進位方向延伸的加熱器,以及在該加熱段與該吹塑成形段之間的該進位路徑中設置一個待命段,在那里停著至少對于一次吹塑成形循環來說足夠數目的料坯并使它們在進位到該吹塑成形段之前待命。
根據該發明,通過在該吹塑成形段之前設置一個待命段,可以緩合在諸合成樹脂料坯,這些料坯具有很差的導熱性,中的溫度分布,通常,由于在該加熱段的加熱是從諸料坯周圍進行的,諸料坯的內壁溫度變得低于外壁溫度。通過在被加熱之后為了緩合在其中產生的溫度梯度而令至少一次吹塑成形的料坯數待命,穩定了注塑成形特性。
此外,通過在該待命段在此溫度緩和期間對諸料坯主動地進行溫度調整,可以賦予諸料坯一種用于吹塑成形的溫度分布,該溫度分布單靠在旋轉諸料坯的同時對它們簡單地加熱是不能得到的。
該溫度調節構件可能是一個溫度調整芯棒的形式,該芯棒插入諸料坯的內部以調整料坯內壁的溫度。
要不然,該溫度調整構件可能是一個溫度調整罐的形式,該調整罐有一個環繞該料坯布置的圓筒部。該溫度調整罐能把該料坯劃分成一些軸向區,其中每一個在溫度上獨立地控制。
一個或多個這樣的溫度調整構件可在環繞該料坯周圍的一點或多點沿著該料坯的軸向方向延伸。這可提供一種沿該料坯的圓周方向不同溫度的分布。
根據本發明的另一方面,一種注坯拉伸吹塑成形設備,該設備包括一個用來成形一些料坯的料坯成形段和一個用來由保留著來自當諸料坯被注塑成形時的熱量的諸料坯吹塑成形一些容器的吹塑成形段,該設備的特征在于在諸料坯被從該料坯成形段進位到該吹塑成形段所循沿的路徑中的一個位置設置一個排出導向段,用以引導一些不被進位到該吹塑成形段的料坯離開該進位路徑。
該注坯拉伸吹塑成形設備可以包括一個機身,在該機身上安裝該料坯成形段和吹塑成形段。該排出導向段可能包括一個通過該機身的頂面形成的料坯下落口和一個用來把該料坯從該下落口引導到該機座側面的溜槽。
根據本發明的另一方面,一種注坯拉伸吹塑成形方法,其中在一個料坯成形段注塑成形一些料坯并把這些料坯進位到一個吹塑成形段,并由保留著來自當諸料坯被注塑成形時的熱量的諸料坯吹塑成形一些容器,該方法包括以下步驟切換到一種容器成形工作模式或者一種料坯成形工作模式;以及當切換到該料坯成形工作模式時,在沿著引向該吹塑成形段的料坯進位路徑的中途,把在該料坯成形段被成形的諸料坯排出以離開該進位路徑。
根據這些發明,由于有可能把成形起動期間所成形的一些不完善的料坯排出而不是把它們進位到該吹塑成形段,故可避免浪費的吹塑成形。此外,當在該吹塑成形段出問題時或者當須對其進行調整時,有可能不用停止該料坯成形站的工作而進行該吹塑成形段的修理或調整。一旦該料坯成形站被關機,為了把各種加熱機構恢復到能成形的狀態需要很長時間;然而,在本發明的情況下消除了這種浪費的起動時間。
附圖的簡要說明
圖1是本發明的一個最佳實施例的平面圖;圖2是圖1中所示的該最佳實施例設備的主視圖;圖3是圖1中所示的該最佳實施例設備的左側視圖;圖4是圖1中所示的該設備的主要部分的放大視圖;圖5是一個旋轉圓盤的仰視圖;圖6是一個透視圖,表示當一個頸模壓板被降低時一個注塑芯模的脫模狀態;圖7是一個局部剖視圖,表示安裝在該旋轉圓盤上的該注塑芯模和一個瓶頸陰模;圖8是圖示一個料坯頂出驅動機構的視圖;圖9是圖8中A部的放大剖視圖;圖10是一個圖示該注塑芯模的脫模狀態的局部剖視圖;圖11是一個圖示一個料坯1頂出操作的局部剖視圖;圖12是一個圖示一個傳送站接收料坯的操作的視圖;圖13是一個圖示一個傳送站向一個吹塑成形站移交一個料坯的操作的視圖;圖14是該傳送站的平面圖;圖15是該傳送站的側視圖;圖16是設在該吹塑成形站的一個第二循環進位器的一個進位構件的平面圖;
圖17是圖16中所示的該進位構件的側視圖;圖18是圖16中所示的該進位構件的局部剖視主視圖;圖19是一個加熱段沿著該料坯進位方向的側視圖;圖20是平面圖,概略地表示該加熱段的一個旋轉進位機構;圖21是平面圖,表示本發明的另一個最佳實施例設備,其中同時成形的料坯數與圖1的設備的該數不同;圖22是一個視圖,圖示一個在轉換諸料坯間距的同時傳送諸料坯的傳送站的工作;圖23是布置在一個待命段的一個溫度調整芯棒的剖視圖;圖24是布置在該待命段的一個溫度調整罐的剖視圖;圖25是布置在該待命段的一些局部溫度調整構件的剖視圖;以及圖26是在圖25中所示的溫度調整之后吹塑成形的一個扁形容器的視圖。
圖27是一個平面圖,表示根據本發明的一種注坯拉伸吹塑成形設備的另一種實施例中的一個傳送站。
圖28是一個平面圖,圖示圖27中所示的諸夾持構件之一中一個開/合機構的開/合操作。
圖29是一個側視圖,表示圖27中的正在翻轉一個料坯的該傳送站。
圖30是一個側視圖,圖示一種狀態,即該料坯被從其圖29的位置完全翻轉然后向該進位構件送出。
圖31是圖27的該接收和降低機構的主視圖。
圖32是圖27的該翻轉和移交機構的主視圖。
圖33是根據本實施例的該注坯拉伸吹塑成形設備的側視圖。
圖34是根據本發明的該注坯拉伸吹塑成形設備中各段的布局圖。
圖35是一個平面圖,表示根據本發明的另一實施例構成的一種注坯拉伸吹塑成形設備中的一個傳送站。
圖36是圖35中所示的該傳送站的側視圖。
圖37是在圖35的該傳送站中該接收和降低機構的主視圖。
圖38是在圖35的該傳送站中該翻轉和移交機構的主視圖。
實現本發明的最佳方式下面將對照諸附圖描述一個最佳實施例,其中運用本發明的方法和設備。
本發明的一個實施例示于圖1至圖26。
圖1至圖26表示一種注坯拉伸吹塑成形設備,該設備是本發明的一個實施例。該設備的總體結構圖1、圖2和圖3分別是此最佳實施例的該設備的俯視圖、主視圖和左側視圖,而圖4是表示該最佳實施例的該設備的主要部分的放大視圖。如諸圖中所示,該設備包括布置在機身8上的一個料坯成形站10,一個傳送站200和一個吹塑成形站300。
如圖2中所示,該料坯成形站10有一個旋轉圓盤30,該旋轉圓盤在相隔轉角180°的兩個位置的每一個里有一個注塑芯模50,并且是一個第一循環進位器,該循環進位器使諸注塑芯模50沿一個旋轉進位路徑間歇地進位。一個對著一個注塑設備的注塑成形段14和一個對著此注塑成形段14的料坯頂出段16分別設置在諸注塑芯模50的停止位置。該注塑成形段14有一個注塑陰模42,一個注塑芯模50能與該注塑陰模合模,而且用此注塑陰模42,該注塑成形段14一次同時注塑成形N(N≥2)個,例如N=4,料坯1。在該料坯頂出段16,該注塑芯模50從諸料坯1脫模。在此實施例中,每個料坯1的頸部是靠一個瓶頸陰模60,該瓶頸陰模將在下文進一步討論,和該注塑芯模50成形的,并且靠該旋轉圓盤30進位到該料坯頂出段16。在該料坯頂出段16,諸料坯在部分地脫離該注塑芯模50之后,通過被從該瓶頸陰模60脫模而被頂出。
如圖1中所示,該吹塑成形站300有一個第二循環進位器302,該循環進位器包括四個鏈輪320a至320d和一個繞這些鏈輪行進的進位鏈條322。一組例如十個進位構件330間隔均勻地固定于此進位鏈條322,而一個料坯1或一個瓶子6由每個進位構件330來支撐。在諸進位構件330的進位路徑中設置了一個接收來自傳送站200的諸料坯1的料坯接收段304,一個加熱諸料坯1的加熱段306,一個使已加熱的諸料坯1暫時待命的待命段308,一個把諸料坯1吹塑成形為瓶子6的吹塑成形段310,以及一個把諸瓶子6頂出該設備之外的瓶子頂出段312。
該吹塑成形段310有一個吹塑模378,該吹塑模圍繞諸料坯1合模而且由n(1≤n<N)個料坯1,例如n=1個料坯1,中的每一個吹塑成形一個瓶子6。
該傳送站200把從該料坯成形站10的該料坯頂出段16頂出的諸料坯1傳送到該吹塑成形站300的該料坯接收段304。在該料坯成形站10的該料坯頂出段16,N個料坯1,即在該注塑成形段14中同時成形的料坯1的數目,一次被頂出,但是在該傳送站200中,n個料坯,即在該吹塑成形站300的該吹塑成形段310中同時成形的料坯的數目,一次被傳送。在此最佳實施例的該設備中,被該料坯頂出段14同時頂出的四個料坯1被一次一個地傳送到該料坯接收段304。而且,鑒于在該料坯成形站10中諸料坯1以直立的狀態注塑成形,故在該傳送站200中諸料坯1被上下翻轉并以倒置狀態傳送到該吹塑成形站300。料坯成形站10首先對照圖1至圖11描述該料坯成形站10。注塑成形段14和第一循環進位器30如圖2和圖4中所示,該料坯成形站10的該注塑成形段14裝設有一個安裝在機身8上的下裝模板20。一個例如圓形的上裝模板22布置在此下裝模板20的上方并從該注塑成形段14延伸到該料坯頂出段16。此上裝模板22可以沿著四根設在該注塑成形段14周圍四個位置的拉桿24垂直運動。如圖1、圖2和圖4中所示,一個定壓板26安裝在諸拉桿24的上端部而一個合模缸28安裝在此定壓板26上。該合模缸28驅動一個合模桿28a(見圖4),而該上裝模板22靠此合模桿28a上下驅動。
如圖2至圖4中所示,構成該第一循環進位器的該旋轉圓盤30可轉動地安裝在該上裝膜板22的下側。如圖7中所示,此旋轉圓盤30固定在一個旋轉軸34上,該旋轉軸靠一個固定于該上裝模板22的旋轉執行器32來旋轉地驅動。如作為該旋轉圓盤30的仰視圖的圖5中所示,兩個注塑芯模50和兩個瓶頸陰模60安裝在該旋轉圓盤30上與該注塑成形段14和該料坯頂出段16相對應的位置。諸注塑芯模50和諸瓶頸陰模60的細節將在下文詳細地描述。
如圖2和圖4中所示,該注塑成形段14設置有一個熱流道模40,注塑設備12的一個注嘴與該熱流道模注嘴接觸,而注塑陰模42安裝在此熱流道模40上。此注塑陰模針對在該注塑成形段14中同時成形的N個料坯1中的每一個各有一個模腔,例如四個模腔。此注塑陰模42能夠冷卻注塑成形的料坯,而一種冷卻劑,例如室溫下的水,經該注塑陰模循環。
如圖4至圖8中所示,安裝在該旋轉圓盤30上的兩個注塑芯模50各有與同時成形的料坯數N相同數目的成孔銷52,例如四個成孔銷52。如圖7中所示,這些成孔銷52的基部52a靠一個固定于該旋轉圓盤30下側的成孔銷壓板54,和一個固定于此成孔銷壓板54下側的成孔銷固定板56來支撐。當合模缸28被驅動而合模桿28a向下驅動該上裝模板22時,該注塑芯模50的諸成孔銷52與安裝在此上裝模板22上的該旋轉圓盤30、該成孔銷壓板54和該成孔銷固定板56,成整體地向下驅動,并且由此被合模于該注塑陰模42。
如圖7和圖11中所示,安裝在該旋轉圓盤30上的兩個瓶頸陰模60由一些成對的分瓣模62a和62b組成,每個瓶頸陰模60包括與同時成形的料坯數N相同數目的成對分瓣模62a和62b,例如四對。每個瓶頸陰模60的成對分瓣模62a和62b由對分板64a和64b來固定,而這些對分板64a和64b構成一個頸模固定板64。如圖11中所示,一個向下推此頸模固定板64的頸模壓板65布置在諸對分板64a和64b的上表面側。此外,設置了一些導向板66,諸導向板支撐該頸模固定板64端部的下側。諸對分板64a和64b由圖5中所示的一些彈簧64c保持常閉。如圖5中所示,在諸對分板64a和64c的每端設置一個楔形孔64d。在該頸模固定板64被進位到該料坯頂出段16之后,諸對分板64a和64b通過被進入諸楔形孔64d的對分板張開凸輪108驅動沿該導向板66分離而打開,該張開凸輪將在下文進一步討論。
如在作為圖8中A部的放大剖視圖的圖9中,和在圖6中所示,在每個導向板66的每端,一個垂直升降銷70有一個固定在導向板66中的下端,而一個法蘭70a在此升降銷70的上端形成。一個導向筒72從該旋轉圓盤30的下側向下延伸,而該升降銷70位于此導向筒72的內部。一個復位彈簧74位于該導向筒72底部內壁與該升降銷70的法蘭70a之間。此復位彈簧74的上推力始終向下推該導向板66,結果該頸模壓板65通常與該芯模固定板56的下側接觸。
靠該芯模固定板56與該頸模壓板65之間的此一接觸狀態的被保持,該注塑芯模50和該瓶頸陰模60保持合模。當在該料坯頂出段16里一個外力(該外力將在下文進一步討論)旋加于該升降銷70時,該升降銷70克服復位彈簧74的推力下降而該頸模壓板65被向下驅動,致使它離開該芯模固定板56的下側運動并向下推該頸模固定板64。結果,該注塑芯模50的諸成孔銷52從諸料坯1脫模,諸料坯的頸部2被瓶頸陰模60夾持。料坯頂出段16接下來將描述該料坯頂出段16,尤其是料坯頂出驅動機構的結構。在此最佳實施例中,該料坯頂出驅動機構由一個頸模脫模驅動器80和一個分瓣模張開驅動器100組成。如圖8中所示,該頸模脫模驅動器80有一個第一缸82,而此第一缸82安裝在一個第一缸安裝板84b上,該安裝板經由第一支撐桿84a支撐在該上裝模板22上。該第一缸82經由一個第一活塞桿82a上下驅動一個第一升降板86。在此第一升降板86的每一端設置壓板驅動桿88。在上裝模板22中設置從其上表面到下表面穿通的孔22a,而諸壓板驅動桿88位于這些孔22a中。該第一升降板86的初始位置是這樣一個位置,即諸壓板驅動桿86的端部不伸出到該上裝模板22的下側以下,所以它們不妨礙該旋轉圓盤30的轉動。
如圖8中所示,旋轉圓盤30、芯模壓板54和芯模固定板56分別在對著該上裝模板22中的諸孔22a的位置有諸孔30a、54a和56a。位于諸孔30a、54a和56a蠅的一些從動桿68安裝于該頸模壓板65的上表面。
結果,當第一缸82被驅動時,頸模壓板65和頸模固定板64被該第一缸82,經由該第一活塞桿82a、諸壓板驅動桿88和諸從動桿68,克服諸復位彈簧74的推力向下驅動。如圖10中所示,這使該注塑芯模50的諸成孔銷52從諸料坯1脫模,諸料坯的頸部2被瓶頸陰模60夾持。在此最佳實施例中,諸注塑芯模50的諸成孔銷52不必被完全拉離諸料坯1的諸開口端,僅需要至少在諸成孔銷52與諸料坯1內壁之間形成一些間隙,空氣能穿過這些間隙進入。在此最佳實施例中,頸模固定板64的下行行程,即諸成孔銷52的脫模行程(圖10中所示長度L)設定成例如50mm。
接下來,將描述分瓣模張開驅動器100。如圖1和圖8中所示,此分瓣模張開驅動器100有例如兩個第二缸102。這些第二缸102,如圖11中所示,安裝于一個第二缸安裝104b上,該安裝板經由一些第二支撐桿104a支撐在該第一升降板86上。結果,當該第一升降板86被該第一缸82上下驅動時,諸第二缸102也同時上下運動。這些第二缸102經由諸第二活塞桿102a上下驅動一些第二升降板106。諸對分板張開凸輪108安裝在這些第二升降板106上。這些對分板張開凸輪108的下端部具有楔形形狀,該楔形形狀與在構成該頸模固定板64的諸對分板64a和64b中所形成的諸楔形孔64d相配合。通過驅動諸第二缸102,諸對分板張開凸輪108被向下驅動,在它們端部的諸楔形部借此插入在該頸模固定板64中的諸楔形孔64d,而這使諸對分板64a和64b張開。因此,安裝在此成對對分板64a和64b上的諸成對分瓣模62a和62b被張開,而諸料坯1被從該瓶頸陰模60中頂出。在此最佳實施例中,諸第二缸102的驅動定時被設定成在該第一缸82被驅動之后。
接下來,將描述本最佳實施例的該設備的該料坯成形站10的工作。在注塑成形段14中的注塑成形合模缸28被驅動而上裝模板22借此被向下驅動,由此注塑芯模50和瓶頸陰模60合模于注塑陰模42。在達到圖4中所示的合模狀態之后,通過注塑設備12中一個螺桿被推進和旋轉,料坯1注塑成形材料,例如聚對苯二甲酸乙醇酯(PET)經由熱流道模40注入由模具42、50和60所圍成的模腔,借此注塑成形諸料坯1。在注塑成形段14中的冷卻步驟注塑陰模42、注塑芯模50和瓶頸陰模60各有一種冷卻劑,例如室溫下的水,經過它們循環,而注入由諸模具圍成的模腔中的樹脂能立即被冷卻。在注塑成形段14中注塑陰模42的脫模步驟通過合模缸28被這樣驅動,即它們抬起該上裝模板22,注塑芯模50和瓶頸陰模60能向上抬起離開該注塑陰模42、如圖10的開模狀態所示。此時,由于諸料坯1的諸頸部2相對于開模方向形成一種倒陷,故已注塑成形的諸料坯1放夾持在注塑芯模50和瓶頸陰模60一側而從注塑陰模42脫模。
在此注塑成形段14中開始此脫模的定時能安排得比常規的脫模開始定時明顯地早一些。換句話說,諸料坯在該注塑成形段14中的冷卻時間可以縮短。這是因為,即使在諸料坯1已從該注塑陰模42脫離之后,該注塑芯模50的諸成孔銷52也保留在諸料坯1的內部,而可以避免伴隨著料坯熱收縮的諸料坯1的變形。因而,在該注塑成形段14中諸料坯1的脫模溫度只需要低到足以在諸料坯1的外表面上形成足以在它們脫離該注塑陰模42之后保持諸料坯1形狀的一個表皮層厚度,而可以高于常規的脫模溫度。即使該脫模溫度如此之高,由于冷卻使諸料坯1繞該注塑芯模50的諸成孔銷52收縮,所以從該注塑陰模42的脫模可以比較順暢地進行,而不發生料坯1脫模問題。此外,由于在該注塑成形段14中不進行諸成孔銷52的退縮,故即使諸料坯1在高脫模溫度下脫模,也不發生諸料坯1的下端隨成孔銷52一起抬起的脫模問題。
注塑芯模50和瓶頸陰模60對于已從該注塑陰模42脫模的諸料坯1的夾持狀態由芯模固定板56和頸模壓板65來保持,該芯模固定板和該頸模壓板靠諸復位彈簧74來保持彼此接觸。該注塑芯模50和該瓶頸陰模60的這種夾持狀態在整個后續的料坯1進位步驟中一直保持,并在該料坯頂出段16中保持到該注塑芯模50從諸料坯1脫模為止。在整個保持該注塑芯模50和該瓶頸陰模60的這種夾持狀態的那段時間里,諸料坯的冷卻都是可能的。料坯1進位步驟通過該旋轉執行器32被驅動和由此使構成該第一循環進位器的旋轉圓盤30轉過180°,諸料坯1從該注塑成形段14進位到該料坯頂出段16。在此料坯1進位步驟期間,由經過該注塑芯模50和該瓶頸陰模60循環的冷卻劑,對諸料坯1的冷卻,可以不間斷地繼續進行。
一般來說,當諸料坯1在高溫下脫模時,由于不充分冷卻而出現結晶,諸料坯1的壁面變成不透明的,尤其是當用PET制造透明容器時這是一個致命的缺陷。根據由本發明人所進行的實驗,伴隨著不充分冷卻的諸料坯1的這種結晶和透明性喪失在諸料坯1的內壁側特別明顯。;這是因為,在一個料坯1的內壁側有較小的面積與模具接觸,因而內壁比外壁更容易被不充分冷卻。此外,像在過去那樣當該注塑陰模42和該注塑芯模50在該注塑成形段里從諸料坯1脫模時,該內壁側比外壁側更容易被不充分冷卻,因為在料坯1的內壁側熱輻射面積小于在外壁側,而且此外熱量被局限在該料坯的內部。
在本最佳實施例中,即使在該注塑成形段14中諸料坯1在較高的溫度下脫模,在后續的進位步驟里可以靠該注塑芯模50和該瓶頸陰模60對諸料坯1繼續冷卻。尤其是,由于諸料坯1的內壁可以靠該注塑芯模50的諸成孔銷52來不間斷地冷卻,必定能防止由不充分冷卻所引起的結晶和透明性喪失。此外,由于它們很厚而有很大的熱容量并且比其他部分更容易結晶的諸頸部2,可以靠該瓶頸陰模60來冷卻而防止結晶。在料坯頂出段16中的料坯冷卻步驟即使諸料坯1已經進位到該料坯頂出段16,通過保持該注塑芯模50的該瓶頸陰模60對諸料坯1的夾持狀態,諸料坯1能在它們處于上述進位步驟期間被冷卻。此時,即使在該注塑成形段14中該合模缸28已經被驅動而該上裝模板22下降以注塑成形下一組料坯,由于在該料坯頂出段16中保持上述夾持狀態,故可繼續冷卻諸料坯1。瓶頸陰模60從注塑芯模50分離僅靠該注塑芯模50的諸成孔銷對諸料坯1的冷卻必須繼續足夠長,以便防止由于諸料坯1的內壁的不充分冷卻所引起的結晶并避免所頂出的諸料坯1的變形,而且實際上如果諸料坯1被諸成孔銷52過分地冷卻,則諸成孔銷52的取出變得困難。因而,在此料坯頂出段16中,首先該注塑芯模50從諸料坯脫模。在本最佳實施例中,這是通過夾持諸料坯1的該瓶頸陰模60從該注塑芯模50脫離而實現的。
該瓶頸陰模60的此一分離通過該頸模壓板65,該頸模壓板靠諸復位彈簧74的推力來保持與該芯模固定板56接觸,被該頸模脫模驅動器80下推而進行的。當該頸模脫模驅動器80的第一缸82被驅動時,該第一缸的推力傳過第一活塞桿82a、第一升降板86、壓板驅動桿88和從動桿68,使頸模固定板64被壓靠于頸模壓板65并被驅動下行,如圖6和圖10中所示。此時,由于諸料坯1仍有其頸部2被該瓶頸陰模60所夾持,故諸料坯1也隨著頸模固定板64和瓶頸陰模60一起被驅動下行。因此,該瓶頸陰模60從該注塑芯模50的分離造成該注塑芯模50從諸料坯1脫模。
該注塑芯模50相對于諸料坯1的此脫模行程不必像常規做法那樣為了后續的諸料坯進位而長到諸成孔銷52被完全拉離諸料坯1的諸開口端,僅需要長到足以至少在諸料坯1內壁與諸成孔銷52之間形成一些間隙,空氣能穿過這些間隙進入。因此,該注塑芯模50的該脫模行程與設置在諸成孔銷52和諸料坯1的諸內壁上的脫模錐度有關,而且此脫模錐度越大,則所需的脫模行程越短。由于該注塑芯模50的該脫模行程能以這種方式來縮短,故該第一缸82的設置高度可以降低,而且該注塑成形設備的總高度可以降低,這在該設備的運輸和設置方面都是有利的。在料坯頂出段16的料坯1頂出步驟由于諸料坯1仍有其頸部2被由諸成對分瓣模62a和62b所組成的該瓶頸陰模60所夾持,故通過此瓶頸陰模60的脫模可以頂出諸料坯1。為了完成此工作,該分瓣模張開驅動器100的第二缸102被驅動。該第二缸102的此驅動力經由第二活塞桿102a和第二升降板106傳到諸對分板張開凸輪108。通過諸對分板張開凸輪108被驅動下行,如圖11中所示,它們的端部插入在諸對分板64a和64b中形成的楔形孔64d,這些對分板64a和64b被驅動張開,而諸對分瓣模62a和62b由此而張開。此時,即使一個料坯1的頸部2粘附于瓣模62a、62b之一并試圖隨它一起運動,但由于該注塑芯模50的各成孔銷52仍在該料坯1之內,故該料坯1的橫向運動受到約束而該料坯1必然下落。
在諸對分板張開凸輪108被驅動下行之前的狀態,為了避免諸對分權張開凸輪108與旋轉圓盤30的轉動相干涉,這些凸輪的端部必須停在上裝模板22的厚度以內。另一方面,由于被這些對分板張開凸輪108所驅動的該頸模固定板64處于離該旋轉圓盤30最遠的位置,故諸對分板張開凸輪108的下行行程很長。在本最佳實施例中,由于驅動這些對分板張開凸輪108的第二缸102安裝在由第一缸82驅動的第一升降板86上,而且由于在諸對分板張開凸輪108被驅動之前該第一升降板86被驅動,故諸對分板張開凸輪108被該第二缸102所驅動的實際下行行程很短。結果,該第二缸102的設置高度可以降低,該注塑成形設備的總高度可以降低,而且可以提供從運輸和安置的觀點來看的一個設備優點。
在此料坯1頂出步驟結束之后,該第一缸和第二缸82和108返回它們的原始位置。結果,該頸模壓板65被諸復位彈簧74帶回與該芯模固定板56相接觸,而該注塑芯模50和該瓶頸陰模60它們的夾持狀態以準備下一次注塑成形。
以上描述的僅在該料坯頂出段16中進行的冷卻步驟和脫模步驟,必須在一段時間內完成,即在該注塑成形段14中完成下一組料坯的注塑成形所用的那段時間之內完成,換句話說,在注塑成形循環時間之內完成。該料坯1冷卻時間尤其與諸料坯1的主干部的厚度有關,而且諸料坯1越厚則必須提供的冷卻時間越長。在本實施例中,此冷卻時間可以通過在該料坯頂出段16中該注塑芯模50的脫模定時的設定并通過調整在該注塑成形段14中的冷卻時間來加以調整。結果,即使在提高在該注塑成形段14中的脫模溫度并由此縮短注塑成形循環時間的同時,也由于冷卻時間的調整很容易而可以提供一種高度柔性的料坯注塑成形站。
在該料坯1在該注塑成形段14中注塑成形完成之后,在兩段14和16中的諸注塑芯模50和諸瓶頸陰模60通過該旋轉圓盤30靠該旋轉執行器32轉過180°而彼此換位。在本最佳實施例中,該旋轉執行器32由可反轉的旋轉進位裝置組成。該進位裝置的旋轉進位方向每次改變。結果,即使被旋轉進位的該注塑芯模50和該瓶頸陰模60帶有用于循環冷卻劑通過它們的諸冷卻管連接于它們,這些冷卻管也不會扭轉得超過一圈。因此,不使用回轉接頭即可把這些冷卻管連接于諸模具,并且它們的結構并不變得復雜化。
由于上面討論的原因,該料坯1被賦予均勻的溫度或合適的溫度分布,可以成形具有想要厚度的瓶子。此外,由于防止了諸瓶子的泛白結晶,故可成形高度透明的瓶子。本發明不限于運用于上面描述的熱型坯吹塑成形,當然也可以運用于所謂冷型坯吹塑成形,其中諸料坯在被再次加熱并吹塑成形之前被恢復到室溫。在此場合也有能縮短注塑成形循環時間的效果。傳送站200接下來,將對照圖2、圖12至圖14及圖21和圖22描述傳送站200的結構和工作。圖12至圖15表示一種不與圖1中所示的該最佳實施例設備相對應,而與圖21中所示的一個最佳實施例設備相對應的機構。圖21表示一種情況,其中上述同時成形的料坯數N和n分別為N=6和n=2,因此圖12至圖15中所示的該傳送站200的該機構同時傳送n=2個料坯1。其中每次n=1個料坯1被傳送的情況與n=2的情況,除了沒有傳送間隔轉換之外,是完全相同的,該傳送間隔轉換將在下文進一步討論。
此傳送站200有一個接收和降低機構210和一個翻轉和移交機構230,該接收和降低機構接收并降低從該料坯成形站10的該料坯頂出段16頂出的諸料坯1,而該翻轉和移交機構則把諸料坯上下翻轉并把它們移交給該吹塑成形站300的該料坯接收段304。接收和降低機構210
圖12和圖13分別表示處于升高位置和降低位置的該接收和降低機構210。此接收和降低機構210有一個底部夾持件214和一個頸下部夾持件218,該底部夾持件夾持一個料坯的底部3,而該頸下部夾持件支撐一個在該料坯1的頸部2下端形成支撐圈2a。底部夾持件214安裝在一個由氣缸之類組成的第一升降驅動裝置212的一個桿212a上,并能在圖12中所示的升高位置與圖13中所示的降低位置之間上下運動。此垂直行程b示于圖4中。’頸下部夾持件218能隨該底部夾持件214一起上下運動,并能在如圖4中所示的一個水平行程a上水平運動。為使這一點成為可能,一個第一滑塊220可沿其滑動地設置在一個導軌222上。此第一滑塊220被一個由氣缸之類組成的進退驅動裝置216的一個桿216a水平地驅動。該頸下部夾持件218在其下部有一個小直徑軸部218a并在其上部有一個大直徑軸部218b,而該小直徑軸部218a穿過一個安裝在該第一滑塊220上的止動器構件220a。一個法蘭218c固定于該小直徑軸部218a的伸出到此止動器構件220以下的下端。此外,一個彈簧218d位于該小直徑軸部218a的伸出到該底部夾持件214以上的一部分的周圍。由于此彈簧218d位于該底部夾持件214與該大直徑軸部218b之間,故該大直徑軸部218b隨著該底部夾持件214下降而被該彈簧218d向上推,該第一進退驅動裝置216被驅動時,由于此水平驅動力經由該第一滑塊220傳遞到諸軸部218a和218b,故使該頸下部夾持件218水平地滑動。此滑動行程a示于圖4中。
現在將對照圖4、圖12和圖13來說明此接收和降低機構210的工作。在該瓶頸陰模60在該料坯成形站10的該料坯頂出段16中被驅動張開之前,該底部夾持件214和該頸下部夾持件218處于圖12中所示的位置。在如圖12中所示的此狀態下,該頸下部夾持件218的升高位置取決于它的與該止動器構件220a靠緊的法蘭218c。該底部夾持214停在一個位置上,該位置是在該頸下部夾持件218已達到其上限位置之后,通過壓縮該彈簧218d而達到的,此時,該頸下部夾持件218處于一個位置,其中它退到圖4中右側和圖12中一個剛好低于該料坯1的該支撐圈2a的位置。當該瓶頸陰模60被驅動張開時,該料坯1下落而其底部3被該底部夾持件214接住。此時,如圖12中所示,該料坯1并未完全離開該成孔銷52,而且該料坯靠仍然插在其中的一部分成孔銷52來保持一種直立狀態。
然后,該第一進退驅動裝置216被驅動,而該頸下部夾持件218被移過該行程a(見圖4)到左側。結果,該頸下部夾持件218被定位于剛好在該料坯1的該支撐圈2a之下。
然后,該第一升降驅動裝置212被這樣驅動,即它把該桿212a拉進,而該底部夾持件214開始下行。在此下行的起始階段,直到該彈簧218d恢復其原始長度為止,該頸下部夾持件218停留在其上位。結果,在此下行的起始階段期間,該底部夾持件214運動離開該料坯1的該底部3,而該料坯1的該支撐圈2a開始停靠在該頸下部夾持件218上。然后該第一升降驅動裝置212繼續被驅動,而該料坯1下降,這時僅有它的支撐圈2a靠該頸下部夾持件218來支持。最好具有低導熱率的構件,例如合成樹脂之類,用于該底部夾持件214和該頸下部夾持件218的那些與該料坯1相接觸的部分。靠該頸下部夾持件218支撐的該料坯1繼續被降低,直到它達到如圖13中所示的位置為止。翻轉和移交機構230接下來,將對照圖4和圖13至圖15來描述該翻轉和移交機構230的構成。此翻轉和移交機構230帶有兩個瓶頸夾持機構232,對應著在如圖21中所示的吹塑成形段310中同時吹塑成形的料坯的數目n=2(見圖4)。諸瓶頸夾持機構232各有一對可開/合的瓶頸夾持構件234,這些構件夾持該料坯1的頸部2。如圖15中所示,這兩個瓶頸夾持機構232安裝在一個支撐臺236上,而此支撐臺236連接于一個由氣缸之類組成的第二升降驅動裝置238的一個桿238a。結果,該兩個瓶頸夾持機構232能在一個如圖4中所示的垂直行程e上垂直地運動。為了使此垂直運動平穩,設置例如兩個導桿240并由諸導向部242來導向。
上述該第二升降驅動裝置238和諸導向部242如圖15中所示安裝在一個第二滑塊244上。此第二滑塊244設置有一個水平驅動裝置246,該裝置沿該方向驅動該第二滑塊244,在此方向中排列著在該注塑成形段14中同時成形的料坯數N,例如4。此水平驅動裝置246借助于例如一個滾珠絲杠246a來水平地移動該第二滑塊244。該水平驅動裝置246安裝在一個第三滑塊248上,而此第三滑塊248設置有一個第二進退驅動裝置250,該裝置使該升降驅動裝置238在如圖4中所示的進退行程C上前進和后退。就是說,如圖14中所示,該第二進退驅動裝置250的一個桿250a連接于該第三滑塊248。
此外,設置了一個翻轉驅動裝置252,該裝置把該兩個瓶頸夾持機構232繞著一個水平軸翻轉180°。此翻轉機構252的該180°轉動行程d示于圖4中。作為此翻轉的結果,該料坯1從其中該頸部2朝上的直立狀態運動到其中該頸部2朝下的倒置狀態。
接下來,將說明此翻轉和移交機構230的工作。當諸料坯1如圖13中所示到達的下位時,處于圖13中用索線表示的待命位置的諸瓶頸夾持機構232靠該翻轉驅動裝置252轉過180°。結合于該瓶頸夾持裝置232的開合驅動機構使諸成對瓶頸夾持構件234合攏,而諸料坯1的諸頸部2被這些瓶頸夾持構件234所夾持。然后諸料坯被翻轉。然而,在此之前,該頸下部夾持件218向右后退該移動行程a(見圖4),而通過該第三滑塊248被向左移動該移動行程c(見圖4),該兩個瓶頸夾持機構232被向左移動。在此之后,通過諸料坯1靠該翻轉驅動裝置252轉過180°,諸料坯1到達圖13中用索線表示的位置。然后,通過該兩個瓶頸夾持機構232被該第二升降驅動裝置238降低該行程e(見圖4),諸料坯1能被放在位于該吹塑成形站300的該料坯接收段304中的一些進位構件330上。在此之后,諸瓶頸夾持機構232被張開并移過圖4中所示的垂直行程e和橫移行程c,借此諸瓶頸夾持機構232被移動離開諸料坯1并回到圖13中用鏈線表示的它們的待命位置。
在圖21中所示的最佳實施例設備中,其中同時吹塑成形的料坯1的數目n=2,當進行以上傳送操作時,n=2個料坯1被同時傳送。所傳送的兩個料坯1被移交給在兩個接收位置260上的諸進位構件330。此時,諸瓶頸夾持機構232從該接收和降低機構210接收該兩個料坯時的間距P2不同于諸瓶頸夾持機構232向諸進位構件330排出該兩個料坯1時的間距P3。這是在諸料坯1的傳送期間,靠一個間距改變驅動254進行了間距轉換;這一點下文將進一步討論。在圖1的最佳實施例,其中同時吹塑成形的料坯1的數目為n=1,的場合,該料坯1被向位于圖14中所示的兩個接收位置之間的一個進位構件330送出。因而,每當完成一次注塑成形操作其中N=4個同時注塑成形的料坯1被注塑成形。則每次一個料坯1的傳送要重復四次。吹塑成形站300接下來,將對照圖1、圖4和圖16至圖20描述該吹塑成形站300。第二循環進位器302和料坯接收段304此吹塑成形站300使靠該第二循環進位器302進位的該進位構件330循環,依次通過料坯接收段304、加熱段306、待命段308、吹塑成形段310和瓶子推出段312。如圖1中所示,該第二循環進位器302有四個鏈輪302a至302d,而且例如僅鏈輪302a被驅動而其他諸鏈輪302b至302d不被驅動。一個無極進位鏈條322繞過這四個鏈輪302a至320d行進。某些其他無極驅動構件,諸如皮帶之類,例如三角皮帶或齒形帶,可以代替鏈條使用,而其他旋轉驅動構件,諸如皮帶輪,可以代替鏈輪使用。
在如圖1中所示的該最佳實施例設備中,十個進位構件330固定于該進位鏈條322。此固定結構如下如圖18中所示,每個進位構件330有一個圓筒形安裝部332。此安裝部332帶有被設置在它的一側的突出部334a和334b,這些突出部分別突出到該進位鏈322的上方和下方,把該進位鏈322夾在中間。該進位鏈322中相鄰的鏈節由一些空心銷連接,而該上、下突出部334a和334b靠一些固定銷336連接于該進位鏈322,這些固定銷穿過諸空心銷的中心部并且它們的端部固定使它們不能掉下。
一個圓筒342借助于一個軸承340可旋轉地支撐在該安裝件332的圓筒部之內。此圓筒342的上部起進位表面344的作用,一個倒置料坯1的頸部2的端面安放在該進位表面上。此外,一個進位銷346被支撐于此圓筒342內部。此進位銷346有其一個從該進位表面344向上突出的部分,該突出部進入該料坯1的頸部2并可支撐處于其倒置狀態的該料坯1。于是,該進位表面344和該進位銷346構成一個料坯1支撐部。’如圖16中所示,由一些滾子之類構成的三個凸輪隨動件338支撐在此進位構件330上。兩個凸輪隨動件338沿著當該進位構件330被該進位鏈322驅動時所描繪的內側軌跡滾動。另一個凸輪隨動件338沿著外側軌跡滾動。這三個凸輪隨動件338由一個進位器底座324或由一些導軌326來導向,視該進位構件330是否處于該吹塑成形站300而定。如圖18中所示,該兩個導軌326布置在該進位路徑的兩則,并且各形成帶有一個C字形截面并有一個凸輪表面326a。這些導軌326有一些部分突出得使它們覆蓋該凸輪隨動件338的上部,而諸凸輪隨動件338不可能離開諸導軌326。這些導軌326布置在該吹塑成形段310下方。
另一方面,在該吹塑成形段310之外該進位路徑的所有部分,例如如表示該加熱段306的圖19中所示,該進位器底座324布置在該進位路徑下方。此進位器底座324的上表面構成一些凸輪表面324a。布置在該加熱段306中的諸導軌326的一些部分被這樣布置,致使它們覆蓋該凸輪隨動件338的諸上部,并防止諸凸輪隨動件338的偏離它們的行進路徑。由于如果該進位器底座324設置在該吹塑成形段310則將無法把一個拉伸桿和一個吹塑芯模從下邊插入該料坯1,故不采用這樣一種結構。
在該進位構件330的該圓筒342上安裝一個自轉鏈輪348。當該料坯1處于該加熱段306時,此自轉鏈輪348使該料坯1繞其垂直軸線旋轉;這一點將在描述該加熱段306時進一步討論。
該驅動鏈輪320a重復一種間歇進位運動,其中它移動一個與諸進位構件330,這些進位構件以預定的間距固定于進位鏈322的一個間距相對應的量,然后在預定的時間段停下來。通過該料坯1被吹塑成形站300的料坯接收段304以一種倒置狀態所接收,該料坯1被放置在進位構件330的進位表面344上,而進位銷346插入該料坯1的頸部2中。在這以后,驅動鏈輪320a被驅動旋轉,與諸鏈輪320a至320d相嚙合的進位鏈322移動,而諸進位構件330借此移動一個間距。通過重復此進位操作,在該料坯接收段304所接收的諸料坯1經過加熱段306和待命段308被進位到吹塑成形段310,而在這里它們被拉伸和吹塑成形為一些瓶子6。在這以后,諸進位構件330上的諸瓶子6被進位到該瓶子頂出段312,在那里諸瓶子6被頂出到該設備之外。加熱段306接下來,將對照圖19和圖20來描述該加熱段306。
該加熱段306借助于在由一個加熱盒蓋350所圍成的空間中的輻射熱來加熱該料坯1。如上所述,在本最佳實施例的該設備中,在該料坯被進位到該料坯頂出段16的同時和在該料坯頂出段16中直到該注塑芯模從該料坯1脫模為止,該料坯1能靠該注塑芯模50來充分地冷卻。結果,雖然該方法仍然是一種熱型坯法,但是該料坯1能被充分地冷卻并能被冷卻到比適合吹塑成形者更低的溫度。因此,在本最佳實施例的該設備中,在設置于該吹塑成形站300中的加熱段306中加熱該料坯1,直到它達到一個適合吹塑成形的溫度。
在加熱段306的該加熱盒蓋350中,設置了第一至第四條形加熱器352a至352d,它們構成沿該料坯1的軸向隔開布置的第一加熱器組。諸條形加熱器352a至352d是例如紅外線加熱器,并在該加熱盒蓋350內部沿料1進位方向延伸。第一和第二條形加熱器352a和352b被一個聚焦反射板354a部分地包圍,并用輻射熱專門加熱料坯1的底部3。第三和第四條形加熱器352c和352d被一個聚焦反射板354b部分地包圍,并用射熱專門加熱料坯1的主干部4附近。如圖19中所示,一個反射板356布置在該進位路徑的另一側,朝向諸條形加熱器352a至352d。
此外,如圖19中所示,構成第二加熱器組的第五和第六條形加熱器352e和352f在該料坯1進位路徑的每一側布置一個。這些條形加熱器352e和352f被設置在這樣一個垂直高度上,即它們對著料坯1的頸部2附近,該處在吹塑成形段被拉伸取向。靠這些第五和第六條形加熱器352e和352f所加熱的料坯1的該區域是當該料坯1直立時緊挨頸部2下方的區域,下文將稱之為頸下區4a。
此一頸下區4a是與吹塑成形的瓶子6的肩部相對應的區域,因此,當該料坯1處于吹塑模378內部時,此一頸下區4a處于最靠近吹塑模腔表面的位置。因此,由于橫軸取向速度較低,故該頸下區4a傾向于變厚,但通過對該頸下區4a的充分加熱,有可能使它成形為想要的薄度。為此目的,在本最佳實施例中,除了該第五和第六條形加熱器352e和352f被布置在它們對著該料坯1的頸下區4a的位置外,這些加熱器的熱輻射表面被布置得到該頸下區4a比其他諸加熱器到該料坯1更近一些。
如圖20中所示,兩個鏈輪360a和360b被布置在此加熱段306的該加熱盒蓋350內部,而一個自轉驅動鏈358圍繞這兩個鏈輪360a和360b行進。此一自轉驅動鏈358還與已經進位到該加熱段306的進位構件330上的自轉鏈輪348嚙合。作為此項配置的結果,當該自轉驅動鏈358被驅動時,該自轉鏈輪348轉動,此旋轉靠圓筒342傳遞到該料坯1,料坯1轉動。,結果,當該料坯1被進位到該加熱段306時,料坯1的底部3和主干部4既從布置在該進位路徑一側的諸條形加熱器352a至352d接收輻射熱,又從布置在該進位路徑另一側的反射板356接收輻射熱,而且由于該料坯1轉動,故它沿圓周方向大體均勻地接收熱量,從而沿圓同方向均勻地被加熱。此外,該料坯1的頸下區4a被在進位路徑的每一側布置得靠近該料坯1的第五和第六條形加熱器352e和352f充分地加熱,而且此外該料坯1的旋轉保證此頸下區4a也沿圓周方向均勻地被加熱。
這里,如圖20中所示,當料坯1進位方向為方向A時,該自轉驅動鏈358在它與進位構件330的自轉鏈輪348嚙合處的移動方向為方向B,即與方向A相反的方向。這樣做的理由如下如果進位鏈322與自轉驅動鏈358二者沿同一方向,方向A,以同一速度移動的話,在進位構件330上的自轉鏈輪348側與該自轉驅動鏈358之間將沒有相對運動,而該料坯1將完全不轉動。即使該進位鏈322和該自轉驅動鏈358的行進速度可能改變,但根據諸速度大小的不同,料坯1的旋轉可能或者極其緩慢,或者是反向旋轉。如果以比進位鏈322更高的速度驅動自轉驅動鏈358則不會出現這種情況,但是由于涉及力矩的原因,通常不希望以高速轉動它。當以高速轉動時,如果該料坯1稍為彎曲,則此彎曲將被它所經歷的強烈運動弄得更大,而這將引起該料坯的不均勻加熱和對該瓶子6的厚度分布的不利影響。
因而,在圖20中所示的該最佳實施例中,通過使該進位鏈322和該自轉驅動鏈358沿相反的方向行進,當該料坯1沿方向A進位時,其自轉的方向將始終是箭頭C方向,而上述諸問題被消除。該料坯1在它被移動時旋轉得比它處于料坯1停止位置時快一些。
此外,在本實施例中,當該料坯處于該加熱盒蓋350內部的加熱區內時料坯1轉過的總圈數被弄成一個大體上的整數。在此最佳實施例中,‘當該料坯1處于加熱區內時’指的是該料坯1移過如圖20中所示的距離L1、L2和L3(L1+L2+L3=加熱區長度L)的花費的時間,及該料坯1停在圖20中所示的兩上位置所花費的時間。L1是該料坯1在進入該加熱區與第一停止位置之間所進位的距離;L2是該兩個停止位置之間的距離;而L3是該料坯1在第二停止位置與離開該加熱區之間所進位的距離。在本最佳實施例中,通過使該料坯1在此進位時間和停止時間里自轉所轉過的圈數成為一個大體上整圈數,來自料坯1進位路徑兩側的輻射熱能沿該料坯1的圓周方向大體上均勻地被接收,從而能防止沿該料坯1的圓周方向的溫度變化。
此外,根據本最佳實施例,在此加熱段306中對該料坯1的加熱操作,可以在該料坯1的內壁與外壁之間的溫度差已被充分地減小之后進行。就是說,在此最佳實施例中,該料坯1在料坯成形站10中被注塑芯模50從其內壁側充分地冷卻。結果,在料坯頂出段16中所頂出的該料坯1內壁溫度低,而外壁溫度高。然而,此料坯1并不像在所謂熱型坯即一步設備的場合那樣,在一個短暫的進位期之后立即進入加熱段,而是在被傳送站200所傳送并被進位構件330步進地進位之后進入該加熱段306。結果,在該料坯1脫離注塑模之后,經過一段比所謂一步設備中明顯地更長的冷卻時間,然后該料坯才進入加熱段306。因此,料坯1的內壁與外壁之間的溫度差能被充分地緩和。這種內壁與外壁之間沒有溫度差是與所謂冷型坯即兩步設備中相同的,但是由于與在這種設備的場合不同,在此最佳實施例中瓶子6可以由一個仍然保留著來自當它被注塑成形時的熱量的料坯1來吹塑成形,故最佳實施例的優越性在于,須賦予諸料坯的熱能較少,因而可以節省能量。
此外,用此最佳實施例,通過對冷卻到低于一個吹塑成形溫度(但明顯高于室溫)的溫度的諸料坯1的加熱控制,提高了從成形循環到成形循環的料坯溫度穩定性,并且有可能減小當多個同時注塑成形的料坯1未同時吹塑成形時出現的溫度變動。此外,在本最佳實施例的設備中,諸料坯被第二循環進位器302進位時的進位間距保持為一個固定間距。與此不同,在常規的冷型坯即兩步成形機器中,當諸料坯在加熱段中被加熱時該進位間距被弄成較小,而當它們進入吹塑成型段時該間距被弄成較大。之所以在加熱段把該進位間距弄成較小的理由在于,由于必須把諸料坯從室溫一直加熱到吹塑成形溫度,故處于加熱段內部的料坯總數被弄成盡可能多,以便把該設備保持成盡可能小。另一方面,之所以在吹塑成形段把該進位間距弄成較大的理由在于,當一組進料坯被同時吹塑成形時,諸料坯之間的間距必須至少大于所成形制品的最大寬度。此外,即將進位進入吹塑成形段的一些料坯和剛從吹塑成形段進位出來的一些料坯必須在該吹塑成形的吹塑模合模裝置外面待命。因此,在常規的一步成形機器中,該進位間距必須在繞該進位路徑的中途改變,因此該設備復雜。
與此不同,在本最佳實施例設備中,由于諸瓶子6是由仍然保留著來自當它們在注塑成形段14中被注塑成形時的熱量的諸料坯1吹塑成形的,故必須在加熱段306中賦予諸料坯1的熱能量與一個兩步場合相比是非常小的。結果,不用增加處于加熱段306中的料坯總數,諸料坯1就能被充分地再次加熱到吹塑成形溫度,沒有必要在環繞該進位路徑的中途改變該進位間距。待命段308如圖1中所示,在加熱段306與吹塑成形段310之間的進位路徑中,通過進行間歇驅動的正常進位順序實現的料坯1的一個停頓被配置于待命段308。此待命段308的設置使得有可能緩和料坯1中的溫度分布,由合成樹脂制成的該料坯導熱性很差。正如在本最佳實施例設備中在加熱段306里的加熱那樣,料坯1的加熱通常用輻射熱從外部進行。因此,料坯1內壁的溫度變成低于外壁的溫度。在本最佳實施例的該設備中,在該料坯1從加熱段306進位出來之后,通過使該料坯1至少在待命段308停下來一次,然后它才進位進入吹塑成形段310,有可能減小內壁與外壁之間的此溫度差,借此穩定該瓶子6的吹塑成形特性。
在該待命段308中的此一溫度分布緩和期間,還有可能主動地進行該料坯1的料坯溫度調整。通過在該待命段308中主動地進行料坯1的溫度調整,有可能得到一種溫度分布,該溫度分布單靠在加熱段306中在使它旋轉的同時對該料坯1加熱是不可能得到的。
作為布置在待命段308中的一種溫度調整構件,可以采用例如一個溫度調整芯棒400,該芯棒從料坯1的下面插進該料坯1并在整個溫度調整區S上從內壁側進行溫度調整,如圖23中所示。此溫度調整芯棒400有一個第一溫度調整芯棒402,該第一溫度調整芯棒從料坯1的內壁側對該料坯1的頸下區4a進行溫度調整。此溫度調整芯棒400還有一個第二溫度調整芯棒404,該第二溫度調整芯棒對除了頸下區4a之外的主干區進行溫度調整。如上所述,由于必須把頸下區4a的溫度調整到比其他區域更高的溫度,在圖23中該第一溫度調整芯棒402具有比該第二溫度調整芯棒404更大的直徑。要不然的話,可以在該第一溫度調整芯棒402上覆蓋一個包括一種材料的涂層,該材料輻射這樣一種波長,該波長很容易被構成該料坯的樹脂材料(例如PET)所吸收。
如圖24中所示,該溫度調整構件也可以由一個溫度調整罐410組成,該溫度調整罐有一個可環繞該料坯1布置的圓筒部。在此場合,該溫度調整罐410有一些被熱絕緣412沿料坯1的軸向分割成一些區的塊414a至414d,而諸塊414a至414d中每一塊各有一個獨立的溫度調整流道,借此進行每個區的獨立的溫度控制。由于該溫度調整罐410能布置成它覆蓋該料坯1,故能得到一種沿該料坯1的軸向成階梯形的溫度分布。借此,有可能例如把該頸下區4a調整成一種高溫度而把該底部3調整成一種低溫度。如圖14中所示,還有可能通過沿箭頭方向把空氣引入該料坯1對該料坯1施加一個內壓力,借此使該料坯1的外壁與塊414a至414d相接觸并促進該溫度調整。
此外,作為這種溫度調整構件,有可能采用一個構件,該構件在料坯1的圓周方向中的一個或一組位置沿該料坯1的軸向延伸,并賦予該料坯1一種沿其圓周方向的溫度分布。例如,如圖25中所示,有可能例如在該料坯1的兩側沿該料坯1的軸向布置一對冷卻構件430,并用氣缸432之類使它們與該料坯1的主干部的外壁相接觸。當這樣做時,賦予該料坯1一種沿圓周方向的溫度分布,而且例如如圖26中所示,有可能完全保證一個扁形瓶子6的高橫軸拉伸速度區的所需壁厚。這種措施不僅能運用于扁形容器,而且也能運用于例如方形容器。當賦予一種沿該料坯1的圓周方向的溫度分布時,除了使一個冷卻構件與該料坯1接觸之外,還可以在該料坯1附近布置一個加熱構件。吹塑成形段310吹塑成形段310有兩個安裝在機身8上的吹塑裝模壓板370,在該料坯1進位路徑的每側一個。如圖4中所示,例如四個拉桿372橫跨這兩個吹塑裝橫壓板370之間安裝。沿該四個拉桿372水平運動的兩個吹塑模裝模板374安裝在兩個吹塑裝模壓板370之間。這兩個吹塑模裝模板374靠一個吹塑模合模機構376相對一條垂直線對稱地開合,該吹塑模合模機構包括例如安裝在諸吹塑裝模壓板370上的一些液壓活塞。
構成吹塑模378的一對分瓣模378a和378b安裝在這兩個吹塑模裝模板374上。在圖1中所示的該最佳實施例設備的場合,由于同時吹塑成形的瓶子數n為n=1,故在該對分瓣模378a和378b中形成用于一個瓶子的一個模腔。在圖21中所示的該最佳實施例設備的場合,由于同時吹塑成形的瓶子數n為n=2,故在該對分瓣模378a和378b中形成用于兩個瓶子的諸模腔。
一個缸安裝板380安裝在沿上面兩個拉桿372中途一個位置上,而一個底模驅動缸382安裝在此缸安裝板380上。此底模驅動缸382使一個底模384升降。在本最佳實施例中,由于瓶子6是由一個倒置的料坯1吹塑成形的,故該底模384被弄成能在該料坯1上方上下移動。
于是,在本最佳實施例中,通過在料坯成形站10的料坯成形段14中同時注塑成形N=4個料坯1來提高生產率的同時,通過在吹塑成形段310中一次僅成形n=1個瓶子6,有可能提高吹塑陰模378的工作速度。此外,通過減少作為比較貴重的一種模具的吹塑陰模378中模腔的數目,可以降低作為消耗品的模具的成本。此外,在本最佳實施例設備中,由于在料坯成形站10諸料坯1在它們從注塑模脫模之前被充分冷卻,而且由于在此后在諸料坯1被加熱到吹塑溫度之前,為諸料坯1的內外壁之間的溫度差被緩和提供了足夠的冷卻時間,故能提高在諸料坯1中所保留熱量的溫度分布的均勻性,并能大大改善該吹塑成形的穩定性。瓶子頂出段312如圖1和圖4中所示,瓶子頂出段312布置在吹塑成形段310和料坯接收段304之間由該第二循環進位器302所進位的諸進位構件330的進位路徑中。此瓶子頂出段312有一個瓶頸夾持機構390,該機構具有例如與翻轉和移交機構230中所采用的瓶頸夾持機構232相類似的結構。此瓶頸夾持機構390靠一對夾持構件來夾持倒置瓶子6的頸部。如3和圖4中所示,還設有一個使此瓶頸夾持機構390升降的升降驅動裝置392,和一個使該瓶頸夾持裝置翻轉180°的翻轉驅動裝置394。通過該瓶頸夾持裝置390被該升降驅動裝置392升高,該瓶子6的頸部被向上拉離進位構件330的進位銷346在這以后,通過此夾持機構390被該翻轉裝置394轉過180°,該瓶子6被帶進一種直立狀態到該機身8的一側,并且通過瓶頸夾持機構的該對夾持構件然后被張開,該瓶子6被排出到該設備的外部。當同時成形數為N=6,n=2時圖21是一個其中同時成形數為N=6,n=2的最佳實施例設備的俯視圖。圖21中所示的該最佳實施例與圖1中所示的該最佳實施例的不同之處在于以下諸點首先,由吹塑成形段310從N=2個同時注塑成形的料坯中一次同時吹塑成形兩個瓶于,故吹塑陰模378有兩個相隔排列間距P3的吹塑模腔。諸進位構件330被第二循環進位器302進位時被隔開的排列間距為與在吹塑成形段310中吹塑模腔的排列間距P3相同的間距。此外,配裝于構成第二循環進位器302的進位鏈322的進位構件的總數為20,是圖1中所示的該最佳實施例的場合的兩倍。有足夠兩次吹塑成形循環的料坯1,2×n=4個料坯1,停在加熱段306內。有足夠一次吹塑成形循環的料坯1,n=2個料坯1,在待命段308中待命。用于圖21的該最佳實施例設備中的該進位鏈322和諸進位構件330,是與用于圖1中所示的該最佳實施例設備中的那些相同的,所不同的只是諸進位構件330配裝于該進位鏈322的位置和間距。
在如圖21中所示的該最佳實施例設備中,在傳送站200里同時傳送在吹塑成形段310里同時吹塑成形的數目n=2個料坯1。因此,現在將要對照圖22描述的傳送間距轉換操作是必不可少的。在圖22中,在料坯成形站10的注塑成形段14中同時注塑成形的六個料坯1被表示成料坯1a至1f。在圖22中,右邊第一行表示在料坯成形站10中注塑成形的諸料坯1的排列間距。此時諸料坯1的排列間距是與注塑成形段14的諸成孔銷52的排列間距P1相同的。圖22中右數第二行表示在它們被傳送站200的翻轉和移交機構230接收之前諸料坯1的狀態。這里諸料坯1的排列間距也是間距P1。圖22中右數第三行表示被吹塑成形站300的料坯接收段304所接收的兩個料坯1的狀態。這兩個料坯1的傳送是用圖4中所示的兩對瓶頸夾持構件234進行的。由料坯接收段304所接收的諸料坯1的排列間距是與它們在吹塑成形段310中的排列間距P3相同的。
這里,在傳送站200中,當該兩個料坯1被該兩對瓶頸夾持構件234所傳送時,首先,例如第一和第四料坯1a和1d被夾持。就是說,這一次該兩個料坯1a和1d被夾持而兩個料坯1b和1c被放過。結果,這一次諸瓶頸夾持構件234的排列間距P2為P2=3×P1。從間距P2到間距P3的此一間距轉換是通過兩個瓶頸夾持機構232的排列間距被圖14中所示的間距改變驅動機構254所轉換來實現的。同樣,在此以后,通過第二和第五料坯1b和1e被傳送和然后第三和第六料坯1c和1f在此之后被傳送,六個同時成形的料坯1的傳送操作即完成。
當同時成形數N、n為N=4,n=2時,在傳送站200中進行傳送操作的情況是,實現從間距P2=2×P1到間距P3的間距轉換,而且在夾持兩個料坯的同時放過它們之間的一個料坯直到下一次。
在如圖21中所示的該最佳實施例設備的場合,同時成形數N與n之比(N/n)為3。根據本發明人所進行的研究,在容量約為1至3升的帶有較小的口(頸部2的開口直徑約為28至38mm)的通用中等尺寸容器的場合,同時成形數N、n的比值理想上應設定成N∶n=3∶1。這一點的原因如下一個用來成形一個通用中等尺寸容器的料坯,雖然某些要素根據用途的不同而變化,的尺寸處于一個大體上固定的范圍之內。這是因為該料坯尺寸取決于為得到聚對苯二甲酸乙酯(PET)樹脂的拉伸特性所必須的拉伸系數和為成形穩定性所必須的拉伸系數。雖然根據擬定的容器用途的不同而有所變化,但是由本發明人所進行的研究已經表明,用于一個通用中等尺寸容器的一個料坯1的主干部4的最大厚度處于3.0至4.0mm的范圍之內。
一般來說,由一臺吹塑成形機進行吹塑成形所需要的吹塑成形循環時間(當一個料坯1進位到吹塑成形段310與當下一個料進坯1位進入時之間所需的時間)約為3.6至4.0秒。
在此最佳實施例,其中即使在從該注塑陰模42脫模之后,諸料坯1仍靠該注塑芯模50冷卻,然后在此后吹塑成形,的場合,成形一個用于一個通用中等尺寸容器的料坯所需要的時間,縮短到一種常規注坯拉伸吹塑成形機的同一時間的大約3/4,而且一個大約10至15秒的注塑成形循環時間就足夠了。
因而,如果此一注塑成形循環時間(約10至15秒)為T1而該吹塑成形循環時間(3.6至4.0秒)為T2,則比值T1∶T2約為3∶1,并且可以確定,為了高效地成形通用中等尺寸容器,諸同時成形數N和n理想上應根據此比值來設定。當將要由一個較厚的料坯成形一個大容器時,一個16秒或更長的注塑成形循環時間是合適的,而該比值N∶n可設置成約4∶1。當將要由一個薄料坯形成一個小容器時,該注塑成形循環時間被縮短,而該比值N∶n可以設定成例如42。
于是,如果N/n設定成3,則注塑成形循環和吹塑成形循環將適合于成形市場對其需求最大的中等尺寸容器,而且可以實現一種在成形循環上浪費很小的吹塑成形機。
間歇料坯排出機構在本最佳實施例中,如圖2和圖3中所示,在機身8的布置了傳送站200的該部分設置一個料坯下落口。此一料坯下落口8a由一個在機身8內部形成的溜槽8b來延續,而此一溜槽8b引向一個在機身8中形成的料坯排出口8c。
用此種類型的熱形坯吹塑成形機時,存在著各種情況,其中希望在料坯成形站10中所成形的諸料坯1向吹塑成型站300的傳送停止。例如,當整個吹塑成形機起動時,直到料坯1注塑成形特性穩定為止,在此階段所產生的諸不完善的料坯1最好不供給吹塑成形站300。此外,當由于某種原因而在吹塑成形站300中出現故障時,最好僅停止吹塑成形站300的工作而不停止料坯形站10的工作,致使諸料坯1繼續被成形。這是因為在料坯成形站10中有各種的加熱部分,因此一旦料坯成形站10被關機,重新起動它需要相當長的時間。
在本最佳實施例中,當出現這樣一種情況時,在料坯成形站10中繼續被成形的諸料坯1經上述料坯下落口8a、溜道8b和排出口8c被排出到機身8的外面,而不是被傳送站200傳送到吹塑成形站300。此一料坯1排出操作可以靠例如翻轉和移交機構230的該對瓶頸夾持構件234來實現,該對夾持構件像平時那樣夾持諸料坯1,但然后不用把它們翻轉180°,而把諸料坯1例如水平移動到機身8中的料坯下落口8a上方的一個預定位置,然后只不過釋放諸料坯1即可。
作為一些順序控制模式,本最佳實施例具有一種其中把諸料坯1傳送到吹塑成形站300并進行諸瓶子的吹塑成形的瓶子成形工作模式,和一種其中不把諸料坯1傳送到吹塑成形站300的料坯成形工作模式。當靠一個傳感器之類探測到一種異常時,可以例如自動地從正常的瓶子成形工作模式轉換,或者靠操作者扳動一個手動開關。當該設備切換到該料坯成形工作模式時,傳送站200的工作轉換成如上所述把諸料坯1進位到料坯下落口8a的操作,并且不再有料坯1傳送到吹塑成形站300。
圖27至圖34表示作為本發明的又一個實施例的注坯拉伸吹塑成形設備。
該注坯拉伸吹塑成形設備包括一個機身8,在該機身上布置了一個料坯成形站10、一個傳送站500和一個吹塑成形站300,如圖33,一個側視圖,和圖34,一個布局圖,更清楚地表示的那樣。
該料坯成形站10包括一個對著圖1中所示的注塑設備12布置的注塑成形段14,和一個對著該注塑成形段14布置的料坯頂出段16。諸注塑芯模50適合于靠一個起第一循環進位器作用的旋轉圓盤30,在該注塑成形段14與該料坯頂出段16之間,沿著一個圓形進位路徑間歇地循環。該料坯成形站10適合于成形諸料坯1并在它們的開口頸部2朝上的情況下,即在其直立狀態下移出諸料坯1。
如圖34中所示,該吹塑成形站300包括一個形成一個大體上方形形狀的進位路徑并用來循環地進位諸制品的第二循環進位器302,一個布置在該第二循環進位器302的鄰近該傳送站500的第一邊、用來接收諸料坯1的料坯接收段304,一個布置在該第二循環進位器302的第二邊、用來加熱諸料坯1的加熱段306,一個布置在該第二循環進位器302的第三邊、用來把諸料坯吹塑成形為一些瓶子的吹塑成形段310,以及一個布置在該第二循環進位器302的第四邊的瓶子排出(瓶子頂出)段312。在該吹塑成形段300中,每個料坯1在其開口頸部2朝下的情況下,即以其倒置狀態被該第二循環進位器302所進位,然后在這樣一種倒置狀態下被吹塑成形為一個瓶子。
該料坯成形站和吹塑成形站10、300的結構基本上與前面諸實施例中相同,這里不再進一步描述。然而,現在將僅描述傳送站500,因為它的結構是與前面諸實施例的那結結構不同的。現在假定該料坯成形站10同時成形六個料坯而該吹塑成形站300同時形成兩個瓶子。還假定該料坯成形站10的注塑成形間距小于該吹塑成形站300的吹塑成形間距。
如圖27至圖32中所示,該傳送站500包括一個用來從該料坯成形站10的移出段16以其直立狀態接收并降低諸料坯1的接收和降低機構502,和一個用來把所接收諸料坯上下翻轉并用來把諸倒置料坯1移交給該吹塑成形站300的料坯接收段304的翻轉和移交機構504。該接收和降低機構及該翻轉和移交機構502、504彼此平行地布置在兩個導軌505上以便水平運動。
該接收和降低機構502包括一些呈空氣鉗板形式的、用來在該料坯成形站10的料坯頂出段16處切除每個料坯的澆口料的澆口料切除器506,一些用來接收和夾持從該料坯頂出段16移出的諸料坯1的夾持構件508,一個用來使諸澆口料切除器506和夾持構件508垂直運動的第一升降驅動裝置510,以及一個用來使諸澆口料切除器506和夾持構件508連同該第一升降驅動裝置510一起水平運動的第一水平驅動裝置512。
六個該澆口料切除器506沿該料坯成形站10的料坯頂出段16中諸料坯1的排列方向,以等于諸料坯1的注塑成形間距的間隔排列。于是,該六個澆口料切除器506的諸接收孔514同時接收六個料坯1的諸澆口以便切除它們。
六個該夾持構件508沿該料坯成形站10的料坯頂出段16中諸料坯1的排列方向排列,并適合于在同一時刻從該料坯頂出段16接收六個料坯1。
由于在該料坯成形站10所形成的每個料坯1均在其頸部2處有一個支撐圈2a,該支撐圈2a的外徑大于該料坯1主干的外徑,故每個夾持構件508嚙合該支撐圈2a的底部以夾持該料坯1。該夾持構件508通過一個其直徑稍大于該料坯1的支撐圈2a下方的下部的外徑的料坯接收孔516來限制該料坯1的水平運動。
每個夾持構件508分成兩部分,這些部分靠銷子518支撐以便水平轉動,并靠一個,可能包括諸如彈簧之類的偏置裝置(未畫出)的開/合機構偏置于合攏位置。該夾持構件508能在其合攏狀態和張開狀態分別夾持和釋放一個料坯1。
每個夾持構件508支撐在一個大體上U字形的接收構件520上。一個間距改變機構522適合于通過諸接收構件520把該注塑成形間距改變成該吹塑成形間距。
該間距改變機構522包括一個用來使諸接收構件520沿其排列方向可滑動地導向的導軌524,五個用來把每對相鄰的接收構件520彼此可滑動地連接、并用來使它們嚙合并以等于吹塑成形間距的間隔停止的連桿526,以及兩個間距改變驅動缸528,這兩個缸各有一個與最外邊的接收構件520中對應的一個相連接的活塞桿,致使兩組三個接收構件520將沿相反的方向可滑動地運動,以改變該成形間距。
當這兩個間距改變驅動缸528把它們的活塞桿拉入到諸接收構件520彼此相接觸的位置時,該注塑成形間距被保持。當諸間距改變缸528的活塞桿外伸時,兩個最外邊的接收構件520向外滑動,以便使諸連桿526與最外邊的和相鄰的接收構件520依次嚙合。于是,所有諸接收構件520將滑動以便把由這些接收構件520所支撐的諸夾持構件508的成形間距改變成該吹塑成形間距。
如圖30中所示,該第一升降驅動裝置510使諸夾持構件508和諸澆口料切除器506在一個水平A(接收高度位置A)與低于該接收高度A的另一個水平B(排出高度位置B)之間垂直移動,在水平A上它們從該料坯頂出段16接收諸料坯1,在水平B上諸料坯1從諸夾持構件508向該翻轉和移交機構504移動。該第一升降驅動裝置510包括三個用來對諸澆口料切除器506和諸夾持構件508垂直導向的導向桿530,以及用來使諸澆口料切除器506和諸夾持構件508沿諸導向桿530垂直移動的諸第一升降缸532。
當諸澆口料切除器506和諸夾持構件508被諸第一升降缸532垂直移動到該接收高度位置A時,諸澆口料切除器506切除諸料坯的諸澆口料,而諸夾持構件508接收諸料坯1。然后所接收諸料坯1被降低到該排除高度位置B,在此位置它們向該翻轉和移交機構504排出。
該第一水平驅動裝置512把諸料坯移動到一個料坯接收位置C、一個澆口料切除位置D和一個夾持位置E中的任何一個,在該料坯接收位置C(圖29中的位置),諸夾持構件508處于該料坯頂出段16的直接下方,在該澆口料切除位置D(圖30中的位置),諸澆口料切除器506位于該料坯頂出段16的直接下方,而在該夾持位置E,諸夾持構件508把該料坯1向該翻轉移移交機構504排出。該第一水平驅動裝置512包括一個第一水平驅動缸534,用以使包括諸夾持構件508和諸澆口料切除器506在內的該接收和降低機構502,與該第一升降驅動裝置510一起,在位置C和E之間沿諸導軌505水平移動。該第一水平驅動裝置512還包括一個止動缸560,該止動缸具有比該第一水平驅動缸534的向左的驅動力更大的向上的驅動力,并適合于使諸澆口料切除器506克服該第一水平驅動缸534的向左的驅動力停止到在位置C與E之間的該澆口料切除位置D。
在諸夾持構件508正靠該第一水平驅動缸534向左移向該夾持位置E的同時,諸夾持構件508被該中途止動缸560的向上的驅動力克服該第一水平驅動缸534的向左的驅動力停止在該澆口料切除位置D,然后從那里被該第一水平驅動缸534向右移動到該料坯接收位置C。
該翻轉和移交機構504針對同時成形的料坯1的數目來設置,并包括六個以該吹塑成形間距布置的瓶頸夾持機構536,一個用來翻轉該瓶頸夾持機構536的翻轉驅動裝置538,各用來垂直移動對應的一個瓶頸夾持機構536的第二升降驅動裝置540,一個用來使諸瓶頸夾持機構536與該第二升降驅動裝置540一起水平移動的第二水平驅動裝置542,以及一個用來定位諸進位構件的構件543。
該六個瓶頸夾持機構536中的每一個包括一對被操作到其合攏位置以夾持一個料坯1的頸部2的瓶頸夾持構件544,和一個用來張開和合攏諸瓶頸夾持構件544的開/合驅動機構546。
每對瓶頸夾持構件544彼此平行地布置并適合于靠諸瓶頸夾持構件544的前端握持該料坯1的頸部2。
,該開/合驅動機構546包括兩個分別固定著該對瓶頸夾持構件544之一的開/合桿548,兩個各安裝在兩個開/合桿548中對應的一個之上的開/合驅動缸550,以及一個諸如布置在諸開/合桿548之間的齒輪齒條機構之類的同步機構552。
當兩個開/合驅動缸550被沿相反的方向驅動時,該兩上開/合桿548沿相反方向滑動,同時通過該同步機構552使它們同步,致使該對瓶頸夾持構件544張開或合攏以釋放或夾持該料坯1的頸部2。
該翻轉驅動裝置538包括一個水平布置的翻轉軸539和一個位于該翻轉軸539端部的翻轉執行器554。當該翻轉執行器554被賦能時,該開/合驅動機構546繞該翻轉軸轉過180度從而翻轉由諸瓶頸夾持機構536以其直立狀態所夾持的該料坯1。
將要被該翻轉驅動機構538所翻轉的該瓶頸夾持機構536適合于被定位在兩個位置,即一個直立夾持高度位置F,在翻轉之前該料坯1的頸部2被諸夾持構件508夾持于該位置,和一個在翻轉之后的、比該直立夾持高度位置F要低的倒置待命高度位置G。
該第二升降驅動裝置540適合于使諸瓶頸夾持機構536在該倒置待命高度位置G與一個排出高度位置H之間垂直移動,在該排出高度位置H諸料坯1向該料坯接收段304的諸進位構件330排出。該第二升降驅動裝置540包括用來使諸瓶頸夾持機構536垂直移動的一些第二升降驅動缸556。
該第二水平驅動裝置542能把該翻轉和移交機構504移動到一個接收和夾持位置I、一個排出位置J和一個待命位置K中的任何一個,在該接收和夾持位置I,諸瓶頸夾持機構536當諸夾持構件508,處于其夾持位置E時夾持諸料坯1,在該排出位置J,諸料坯1被諸瓶頸夾持機構536向諸進位構件330排出,而在位于該接收和夾持位置I與該排出位置J之間的該待命位置K,該料坯接收段304等待所有六個進位構件都排齊為止。該第二水平驅動裝置342包括一個用來使該翻轉和移交機構504在該接收和夾持位置I與該排出位置J之間沿著兩個導軌505水平移動的第二水平驅動缸558,和一個具有比該第二水平驅動缸558的向左的驅動力更大的向上的驅動力的止動缸559,當該翻轉和移交機構504正被該第二水平驅動缸558向該排出位置J移動時,所述止動缸559被操作而使該翻轉和移交機構504克服該第二水平驅動缸558的向左的驅動力停止在該待命位置K。
在該料坯1已經在該接收和夾持位置I被諸瓶頸夾持機構536所夾持之后,諸瓶頸夾持機構536被該第二水平驅動缸558的向左的驅動力向該排出位置J移動。在這樣一種運動的進程中,由于事先操作的止動缸559與該翻轉和移交機構504的嚙合,該翻轉和移交機構504被強迫停止在該待命位置K。該翻轉和移交機構504被置于該待命位置K。直到所有六個進位構件330都排齊為止。在所有進位構件330已經排齊之后,該止動缸560的驅動力被釋放,從而通過該第二水平驅動缸558把諸進位構件330移到該排出位置J。在排出之后,諸進位構件330被該第二水平驅動缸558水平移動到該接收和夾持位置I。
該進位器定位構件543包括在其中在與輸送到該料坯接收段304的六個進位構件330相對應的諸位置上形成的六個定位槽562,每個定位槽562適合于容納對應的一個進位構件330。在諸瓶頸夾持機構536已經被該第二水平驅動缸558移動到該排出位置J的階段,諸進位構件330中的每一個將嚙合進入該定位構件543中的諸定位槽562中相應的一個,致使諸進位構件330能被可靠地定位以保證排出。
將主要對照圖29和圖30來描述該傳送站500的工作。
在該料坯成形站10,被輸送到該料坯頂出段16的每個料坯1以其直立狀態在由實線所示的位置被一個瓶頸陰模60所支撐。
當該接收和降低機構502在該第一水平驅動缸534的向左的驅動力下被向該夾持位置E偏置時,該止動缸560被賦能而把該接收和降低機構502停止在該澆口料切除位置D。諸澆口料切除器506和諸夾持構件508處于該排出高度位置B。
當諸澆口料切除器506和諸夾持構件508被該第一升降缸532從該排出高度位置B升高到該接收高度位置A時,每個料坯1的澆口經該料口插入孔514插入該澆口料切除器506,如圖30中所示。于是,該澆口可以被該澆口料切除器506所切除。
在諸澆口已經被切除之后,諸夾持構件508一度被該第一升降缸532從該接收高度位置A降低,然后被該第一水平驅動缸534的向右的驅動力水平移動到該料坯接收位置C。諸夾持構件508被進一步升高到圖29中虛線所示的一個位置A。
在這樣一種情況下,該瓶頸陰模60被降低到圖29中虛線所示的一個脫模位置L,致使每個料坯1的底部插入相應的料坯接收孔516。在這樣一種條件下,通過張開該瓶頸陰模60使該料坯1從該瓶頸陰模60脫模。該料坯1落進相應的夾持構件508,其支撐圈2a置于該夾持構件上。于是,同時注塑成形的六個料坯1將以它們的直立狀態按該注塑成形間距被六個夾持構件508所夾持。限制諸料坯1水平運動。當諸料坯1被諸夾持構件508所夾持時,諸料坯1能被一個引向諸料坯的底部的冷卻空氣流所冷卻。
當諸料坯1被諸夾持構件508所接收時,該第一升降缸532被操作而把諸夾持構件508降低到該排出高度位置B。在這樣一種狀態下,該第一水平驅動缸534被操作而把諸夾持構件508移向該夾持位置E。
在此運動進程中,該間距改變機構522的間距改變缸528被操作而把該注塑成形間距改變成該吹塑成形間距,其中相鄰的接收構件520之間的間隔加大。
當諸料坯1在改變成該吹塑成形間距之后被移向該夾持位置E時,定位于該接收和夾持位置I的該翻轉和移交機構504的該六個瓶頸夾持機構536被該開/合驅動機構546所操作,致使被諸夾持構件508所夾持的諸料坯1的頸部2在諸料坯直立的情況下被諸瓶頸夾持機構536所夾持。
當諸料坯1的頸部2被諸瓶頸夾持機構536所夾持時,該第二水平驅動缸558被操作而把諸瓶頸夾持機構536移向該料坯接收段304。當諸瓶頸夾持機構536到達該待命位置K時,它們被該止動缸559停止。諸料坯1被置于其待命位置直到所有六個進位構件都在該料坯接收段304排齊為止。
當諸瓶頸夾持機構536在夾持諸料坯的同時正使諸料坯1向該待命位置K進位時,該翻轉執行器554被賦能而使諸瓶頸夾持機構536從該直立夾持高度位置F轉到該倒置待命高度位置G。結果諸料坯1將從直立狀態翻轉到倒置狀態,在該狀態下諸料坯1將被置于其緊接該料坯接收段304之前的待命位置。
在這樣一種場合,在諸瓶頸夾持機構536開始運動的同時,諸夾持構件508被該第一水平驅動缸534的驅動力向該料坯頂出段16反方向移動。在諸澆口料切除器506到達該澆口料切除位置D的時刻,諸夾持構件508被該止動缸559所停止。然后該系統將等待下一批料坯1被輸送到該料坯頂出段16。
如果將要從諸夾持構件508取出諸料坯1且當諸瓶頸夾持機構536和諸夾持構件508開始運動時,該開/合驅動機構546張開諸夾持構件508,借此允許諸料坯1經它們掠過。在掠過之后,該開/合驅動機構546合攏諸夾持構件508而夾持諸料坯1。
當六個空著的進位構件330在該料坯接收段304中排齊時,該止動缸559被釋放,然后該第二水平驅動缸558在把諸料坯保持于該倒置待命高度位置G的同時把諸瓶頸夾持機構536移向該排出位置J。在該排出位置J,該第二升降缸556被賦能并把諸瓶頸夾持機構536降低到該排出高度位置H,在該位置諸料坯1的頸部2被置于諸進位構件330之上。然后該開/合驅動機構546被操作而釋放諸料坯1的頸部2。于是,在該料坯成形站10中同時形成的該六個料坯1的排出已經完成。由于該定位構件543嚙合并定位諸進位構件330,故此一排出能可靠地進行。
在該排出完成時,該第二水平驅動缸558被操作而把諸瓶頸夾持機構536移向該待命位置K,然后該第二升降缸556被操作而把諸瓶頸夾持機構536升高到原來的高度位置。在此升高期間,該翻轉缸554被賦能而翻轉諸瓶頸夾持機構536。所翻轉的諸瓶頸夾持機構536將等待到下一批料坯1被該接收和降低機構502輸送為止。,圖35至38表示作為本發明的又一實施例的一種注坯拉伸吹塑成形設備。
在該注坯拉伸吹塑成形設備中,該料坯成形站10適合于同時形成三個料坯,而該吹塑成形站300適合于一次形成一個制品。
在本實施例中,由該料坯成形站10同時形成的三個料坯1以其直立狀態傳送到傳送站600,在那里它們在該注塑成形間距被保持的情況下被一個接收和降低機構602中的三個夾持構件604接收并夾持。此后,一個間距改變機構606然后被操作而把該注塑成形間距改變成其中相鄰料坯之間的間隔變大的該吹塑成形間距。
在一個翻轉和移交機構608中,三個瓶頸夾持機構601已經被設定成該吹塑成形間距。這些瓶頸夾持機構610從諸夾持構件604以其直立狀態接收并夾持該三個料坯1,諸料坯1已經在該接收和降低機構602改變成該吹塑成形間距。然后諸料坯1被該翻轉驅動裝置538所翻轉,諸倒置的料坯1同時向該料坯接收段304中的三個進位構件330排出。
在此實施例中,每個料坯1的頸部2的支撐圈2a的外徑大體上等于或小于其圓筒部的外徑。因而難以通過該支撐圈2a來夾持該頸部2。
代替在圖27至圖34的實施例中支撐該支撐圈2a的底部的諸夾持構件508,該接收和降低機構602包括一些由諸如合成樹脂之類的熱絕緣材料制成的夾持構件604,每個該夾持構件有一個能容納該料坯1的底部和圓筒部的料坯插入部612。每個夾持構件604適合于通過至少接觸該料坯1的底部和圓筒部的一部分來夾持該料坯1,。這樣一個夾持構件604可能包括一個經它循環的冷卻水以便冷卻該料坯1。
每個夾持構件604被一個第一升降缸532升高到與相應的瓶頸陰模60相嚙合。該瓶頸陰模60適合于從該嚙合位置M降低到該料坯脫模位置L。當該料坯1的長度從一種改變成另一種,例如改變一種縮短了的長度時,注塑陰模的長度縮短卷入該瓶頸陰模60被轉動和傳送的位置(等于該嚙合位置M)的降低。然而,每個夾持構件604的料坯插入部612的底部高度位置將不改變。該瓶頸陰模60的該位置的降低卷入該脫模位置L的降低。為了能相應地吸收該瓶頸陰模60的運動,支撐該夾持構件604的用于垂直運動的導向構件614在對側安裝在該夾持構件604中。一個向上偏置該夾持構件604的彈簧616環繞每個導向構件614安裝以便提供一種緩沖功能。
當諸夾持構件604接收諸料坯1時,該第一升降缸532被操作而把諸夾持構件604降低到該排出高度位置B。此時,該間距改變機構606被操作而把諸料坯的間距改變成該吹塑成形間距。與此同時,該第一水平驅動缸534被操作而把諸夾持構件604移向該翻轉和移交機構608。在定位于該待命位置K的該翻轉和移交機構608中,諸夾持構件被停止在諸瓶頸夾持機構610的該直立夾持高度位置F的直接下方的一個位置O。該第一升降缸532被操作而把諸夾持構件向諸瓶頸夾持機構610升高,其中該開/合驅動機構546被操作而合攏諸瓶頸夾持機構610以夾持諸料坯1的頸部2。此后,該第一升降缸532被操作而降低諸夾持構件604,該水平驅動缸被賦能而使它們返回該接收位置C,借此等待直到下一批料坯被傳輸到該料坯頂出段16為止。在此位置,夾持著諸料坯1的諸瓶頸夾持機構610被該翻轉驅動裝置538翻轉到該倒置待命高度位置G,諸倒置料坯1被保持于它們的待命位置。當所有三個進位構件330在該料坯接收段304中排齊時,該第一水平驅動缸558被操作而把該翻轉和移交機構608移向該排出位置J。諸第二升降缸556被賦能而降低諸瓶頸夾持機構610以便向諸進位構件330排出諸料坯1。
由于該接收和降低機構602只不過在該料坯接收位置C與該夾持位置E之間往復,而該翻轉和移交機構608只不過在該待命位置K與該排出位置J之間往復,故本實施例中不采用像在圖27至圖34中的該實施例中那樣的止動缸559和560。
該開/合機構546僅是張開和合攏三個瓶頸夾持機構610所需要的,僅需要一個開/合驅動缸550,不像圖27至圖34的該實施例那樣,其中采用兩個開/合驅動缸。
該間距改變機構606不采用像在圖27至圖34的該實施例中那樣的連桿526,但可以通過兩個間距改變驅動缸528的行程來改變該間距。
對其他結構和功能的描述將省略,因為它們與圖27至圖34中所示的該實施例的那些結構和功能相類似。
本發明不限于上述最佳實施例,可以在本發明的范圍之內進行各種修改。
在以上所述的最佳實施例中,該旋轉圓盤30既進位該注塑芯模50又進位該瓶頸陰模60,但是例如在這樣的場合,即當頸部2的形狀相對于該脫模方向不形成一個倒陷時,并不總是必須采用該瓶頸陰模60。當不采用該瓶頸陰模60時,在諸料坯1在該注塑成形段14中從該注塑陰模42脫模之后,諸料坯1能僅靠該注塑芯模50被進位到該料坯頂出段16。由于諸料坯1隨著它們冷卻而環繞該注塑芯模50的諸成孔銷52收縮,故它們能從該注塑陰模42順暢地脫模,而諸料坯1能夠甚至在該頸部2沒有任何倒陷的情況下靠該注塑芯模50進位。
在該料坯頂出段16中,為了從諸料坯1取下該注塑芯模50,例如該注塑芯模50的諸成孔銷52可以設置一種功能,使它們能把用于頂出的空氣引入諸料坯1中。當這樣做時,在該料坯頂出段16中,在諸料坯1被該注塑芯模冷卻之后,通過從諸成孔銷52向諸料坯1內鼓入空氣,能靠此空氣壓力使諸料坯1落下。
該料坯1的每個料坯夾持構件604,即使它的料坯插入部612與該料坯圓筒部和外徑不匹配,只要它嚙合該圓筒部和底部的一部分就足夠了。
權利要求
1.一種注坯拉伸吹塑成形設備,該設備包括一個用來注塑成形料坯的料坯成形站(10);一個用來把諸料坯拉坯吹塑成形為容器的吹塑成形站(300);以及一個用來把諸料坯從該料坯成形站(10)傳送到該吹塑成形站(300)的傳送站(200);其中,該料坯成形站(10)包括一個用于在一個第一步距同時注塑成形N(N≥2)個料坯的注塑成形段(14),其中,該吹塑成形站(300)包括一個循環進位器(302),用于沿著一條進位路徑以一個大于所述第一步距的第二步距間歇循環地進位所述料坯,所述料坯被從所述料坯成形站(10)傳送通過所述傳送站(200);一個用于加熱沿著所述進位路徑傳送的料坯的加熱段(306);和一個用于同時將n個料坯吹塑成形為n(1≤n<N)個所述容器的吹塑成形段(310),并且,其中所述傳送站(200)包括一個用于從料坯成形站(10)接收料坯的接收機構(210,502,602);一個用于翻轉所述料坯的翻轉機構(230,504,608);和一個步距改變機構(254,522,606),用于將所述料坯的排列步距從所述第一步距改變成所述第二步距。
2.根據權利要求1所述的注坯拉伸吹塑成形設備,其特征是,所述步距改變機構(254)包括兩個頸部支承機構(234),每個頸部支承機構支承所述料坯的頸部。
3.一種注坯拉伸吹塑成形設備,該設備包括一個用來注塑成形料坯的料坯成形站(10);一個用來把諸料坯拉坯吹塑成形為瓶子的吹塑成形站(300);一個用來把諸料坯從該料坯成形站(10)傳送到該吹塑成形站(300)的傳送站(200);以及一個機身(8),所述料坯成形站(10)、吹塑成形站(300)和傳送站(200)設置在其上,其中,所述吹塑成形站(300)包括一個接收段(304),它用于通過傳送站(200)從料坯成形站(10)接收至少一個料坯;一個用于沿一條進位路徑間歇循環地進位料坯的循環進位器(302),該料坯被從接收段(304)接收;一個用于加熱沿著所述進位路徑進位的料坯的加熱段(306);一個吹塑成形段(310),它用于把沿著所述進位路徑進位的至少一個料坯吹塑成形為至少一個瓶子;以及一個用于將所述至少一個瓶子頂出到所述設備外面的瓶子頂出段(312),而且,其中吹塑成形段(310)被設置在機身(8)的與接收段(304)相對的一個端側。
4.根據權利要求3所述的注坯拉伸吹塑成形設備,其特征是所述機身(8)是矩形的,并且料坯成形站(10)、傳送站(200)和吹塑成形站(300)在機身(8)上排成一行。
5.一種注坯拉伸吹塑成形方法,它用于將含有注坯成形時帶來的熱量的注坯吹塑成形為容器,該方法包括以下步驟在一個料坯成形站(10)中,使用至少一個注塑芯模(50)、一個注塑陰模(42)和一個頸部陰模(60),以其開口頸部朝上的直立狀態注坯成形料坯;從注塑陰模(42)中脫出料坯;通過將頸部陰模(60)向下對著注塑芯模(50)放置而從注塑芯模(50)中脫出料坯;通過從頸部陰模(60)脫出料坯而將直立狀態的料坯從料坯成形站(10)傳送到傳送站(200);在傳送站(200)中,將料坯從其直立狀態翻轉成倒置狀態,使其頸部朝下;在傳送站(200)中,使每個料坯達到這樣一個溫度,該溫度低于適合吹塑成形的溫度但卻充分高于室溫;將料坯以倒置狀態從傳送站(200)傳送到吹塑成形站(300);在吹塑成形站(300)中,間歇地使料坯進位;在吹塑成形站(300)中,將料坯加熱到適合吹塑成形的溫度;在吹塑成形站(300)中,將至少一個料坯吹塑成形為至少一個容器;將該至少一個容器排出設備。
6.根據權利要求5所述的注坯拉伸吹塑成形方法,其特征是還包括以下步驟在所述加熱步驟之后并在所述吹塑成形步驟之前,使所述至少一個料坯等待在一個準備段(308)。
7.根據權利要求5所述的注坯拉伸吹塑成形方法,其特征是在料坯成形步驟,同時注塑成形N(N≥2)個料坯;在所述進位步驟,料坯以一個吹塑成形步距排成一行;在所述吹塑成形步驟,同時吹塑成形n(1≤n<N)個容器。
全文摘要
一種注坯拉伸吹塑成形設備。在一個注塑成形段14,N(N≥2)個料坯1被注塑成形后在較高的脫模溫度下從該注塑陰模42脫模。在一個傳送站200,同時成形的N個料坯1中每次n(1≤n< N)個經N/n次傳送操作傳送到一個吹塑成形站300。在該吹塑成形站,每個料坯被一個進位構件330經由一個加熱段306和一個待命段308進位到一個吹塑成形段310。在該吹塑成形段,由n個料坯同時吹塑成形n個瓶子6。
文檔編號B29C45/06GK1266773SQ99104100
公開日2000年9月20日 申請日期1999年3月25日 優先權日1994年9月16日
發明者高田實, 佐藤晃一, 橫林和幸, 荻原修一 申請人:日精Asb機械株式會社