專利名稱：用于壓縮模制塑料制品的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)用于壓縮4莫制塑料制品的系統(tǒng)和方法，其中通過在一 個(gè)模具的兩部分之間壓縮一部分熔融狀態(tài)的塑料材料得到該部件。
本發(fā)明尤其適用于生產(chǎn)例如用于牙膏或化妝品的塑料管，該管由連接 到一個(gè)頭部的柔性圓柱主體構(gòu)成，該頭部包含一個(gè)肩部和一個(gè)孔口。在這 種特例中，在同 一個(gè)工序中形成該管的頭部并同時(shí)將其熔接到該主體上。 該管的頭部由一定量的熔融材料制得，該熔融材料在一個(gè)被稱為才莫具組件 的下部模具和一個(gè)被稱為心軸的上部模具之間模制并壓縮，柔性圓柱主體 安裝在其上。該材料的溫度使其熔接在該管子的主體上。在一個(gè)用于生產(chǎn) 管子的機(jī)器中，多個(gè)模具通常通過間斷(或連續(xù))運(yùn)動(dòng)被移動(dòng)，每個(gè)模具 從屬于該方法的不同步驟(管子主體的裝載、 一定量塑料材料的沉積、壓 縮模制、冷卻、脫模及管子的卸出)。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)這種管子的裝置和方法在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。
例如，專利US 4 943 405， US 4 352 775和申請DE 103 49 837披露的 方法和裝置，其中該定量的材料沉積在一個(gè)形成管子孔口的桿周圍，這些
特別的，在專利US 4,943,405中，并如其圖1所示， 一定量環(huán)狀形式 的塑料材料從一個(gè)材料供給裝置中沉積到一個(gè)套筒的頂面和用于形成肩 部上孔口的桿的周圍。該材料供給裝置的出口被一個(gè)環(huán)狀噴嘴環(huán)繞， 一旦 所需數(shù)量的材料被沉積下來，則該噴嘴可以噴射壓縮空氣用于從材料供給 裝置中分離該定量的沉積材料。 一旦該定量材料被沉積在套筒上，該材料
4供給裝置被移除并且引入一個(gè)具有即將形成的肩部形狀的心軸。該心軸的 正面與該桿的頂面相接觸，并且該套筒-桿組件被向后推入該肩部模具和螺
紋形成才莫具中，以便形成作為該管端部的頭部。該專利的圖3和4說明了 通過心軸形成頭部并將其熔接到該管主體上的步驟。頭部的孔口通過在該 套管中縱向移動(dòng)的桿來形成。在形成頭部以及心軸在模具中移動(dòng)的這個(gè)步 驟中，該桿被心軸從一個(gè)上部位置至一個(gè)下部位置軸向向后推進(jìn)該套筒， 其中它用于通過從該套筒的頂面凸出來在該肩部形成一個(gè)孔口 。
這個(gè)專利中披露的該裝置遇到的一個(gè)問題涉及該桿在該套筒中的相 對定位。盡管它在軸線方向上可以自由引導(dǎo)和滑動(dòng)，但是這種滑動(dòng)意味著 不可能確保它的位置，尤其是其頂面相對于套筒頂面的位置。然而，該位 置非常重要，因?yàn)檎峭ㄟ^這個(gè)相對定位來形成頭部中的孔口的?？卓谥?圍材料的厚度是很重要的，因?yàn)檎撬鼪Q定著該套筒和該桿必須釆用的相 對位置。不準(zhǔn)確的定位導(dǎo)致畸形的頭部，特別是沒有孔口的。
專利US 4,352,775 ^L露了另 一個(gè)生產(chǎn)管子的裝置和方法。在該公開物 中，環(huán)狀形式的一定量的材料直接沉積到模具的底部，該模具具有環(huán)繞將 會(huì)形成孔口的桿的頭部形式。通過一個(gè)彈簧將桿保持在上部位置上，并且 當(dāng)心軸4皮引入該才莫具中用以形成頭部時(shí)，該桿4皮逆著彈簧的力向后推。所 述裝置不包括用作該定量材料中間支撐的套筒，從而降低了該定量材料在 模具中沉積的定心精確度。此外，缺少中間支撐導(dǎo)致了直接與模具壁接觸 的部分該定量材料迅速冷卻。定量材料內(nèi)部的這種溫度變化可能會(huì)導(dǎo)致模 制制品的變形。
申請DE 103 49 837進(jìn)一步披露了具有一個(gè)桿和一個(gè)套筒的用于生產(chǎn) 管子的裝置和方法，可與上述專利US 4,943,405中所披露的相比。在該德 國公開物中，桿可以通過在套筒中滑動(dòng)來軸向移動(dòng)，并且安裝在一個(gè)彈簧 上以將其保持在相對套筒的上部位置。當(dāng)心軸被引入到模具中用于形成肩 部時(shí)，該桿逆著所述彈簧的力被向后推。
專利US 4,943,405和申請DE 103 49 837中遇到的問題與桿在套筒中 不受控制地滑動(dòng)有關(guān)，尤其是當(dāng)心軸靠在桿的正面并且其在模具中位移 時(shí)。這種現(xiàn)象可能會(huì)妨礙才莫制對象上孔口的形成(典型的是當(dāng)桿完全撤回到套筒中時(shí))。也可能會(huì)導(dǎo)致套筒上定量材料分配的不均勻或不足。
在管子具有一個(gè)小直徑孔口，小于1.5毫米并例如是0.8毫米的特定 情況下，專利US 4,943,405和US 4,352,775中4皮露的這些裝置不能夠以可 靠的方式生產(chǎn)這些管子。更具體地說，在這種結(jié)構(gòu)中，孔口桿的突出長度 和小直徑使其在心軸靠在其頂面時(shí)受到彎折并可能導(dǎo)致斷裂?？卓跅U可能 經(jīng)常斷裂從而一再的引起生產(chǎn)的中斷，并且桿的碎片在模具關(guān)閉過程中容 易損害模具的其他部分。
因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是改善已知的方法和裝置，并且尤其是 能夠可靠的產(chǎn)生具有小直徑孔口的管子，而沒有孔口桿斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的 一 個(gè)目的是要提出 一 個(gè)可以更好地控制桿相對于套筒位置 的系統(tǒng)，尤其是在通過心軸形成肩部的過程中。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出一種方法比已知方法更加高效的用于形 成管子肩部的方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種用于模制塑料制品的裝置，其中通過在一個(gè)模 具的兩部分之間壓縮一定量熔融狀態(tài)的塑料材料來獲得該制品，該裝置包 括至少一個(gè)塑料材料供給裝置， 一個(gè)桿，其在一個(gè)適于暫時(shí)支撐所述定量 塑料材料的套筒中滑動(dòng)， 一個(gè)用于該制品頭部的;f莫具和一個(gè)與所述才莫具相 配合的心軸。根據(jù)本發(fā)明的裝置通過它包括適于限制桿在套筒中雙向位移 的非彈性固定裝置這樣一個(gè)事實(shí)區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)。
桿的位移，更準(zhǔn)確地說是它的極限位置，可以采用依照本發(fā)明的裝置 完全控制。尤其是可以始終將桿保持在能夠避免在形成過程中堵塞肩部孔 口的位置上。
釆用現(xiàn)有技術(shù)的裝置不能得到這些優(yōu)勢，這些現(xiàn)有技術(shù)要么不包括用 于在上部或下部位置將桿固定的裝置，要么包括可形變的固定裝置(例如 彈簧)，其不能確?？卓跅U與套筒的精確相對定位。


通過對它的一個(gè)實(shí)施例和附圖的以下描述可以更好地理解本發(fā)明，其
中
圖l顯示了該模具的下半部分，模具組件， 圖1A顯示了圖1實(shí)施例的一個(gè)變形， 圖1B顯示了圖1實(shí)施例的一個(gè)變形，
圖2顯示一個(gè)在該才莫具下半部分形成一定量塑料材料的開放的計(jì)量噴
嘴，
圖3顯示一個(gè)封閉的計(jì)量噴嘴以及位于該才莫具下半部分適當(dāng)位置的該 定量材料，
圖4對應(yīng)于圖3，但具有一個(gè)小直徑的孔口桿，
圖5對應(yīng)于圖3，但具有一個(gè)大直徑的孔口桿，
圖6顯示了壓縮階段開始時(shí)的心軸和模具組件以及
圖7顯示了壓縮階段的結(jié)束，
圖8顯示了該定量材料沉積在套筒上的方式。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了被稱為模具組件的模具的下半部分，處于靜置位置，其包 括一個(gè)用于形成管子頭部外面部分的肩部模具6， 一個(gè)具有多個(gè)部件的螺 紋形成模具7以便使螺紋部分脫模，并且在該裝置的對稱軸中，套筒8能 夠沿著軸A直線移動(dòng)。該套筒8包括一個(gè)限制其在兩個(gè)止動(dòng)部9和10之 間路徑的第一肩部8a。
該模具組件還包括一個(gè)孔口桿11，其用于形成肩部的孔口。該孔口桿 11在其下部包括一個(gè)肩部24，并可以在套筒8中滑動(dòng)。孔口桿11的路徑 通過該肩部24和一個(gè)設(shè)置在套筒上的止動(dòng)部12限定在上部位置?？卓跅U 11的路徑還通過一個(gè)例如是圓柱形的銷釘13，以及一個(gè)設(shè)置在套筒8上的 止動(dòng)部14限定在下部位置，該止動(dòng)部14由所述套筒8中的一個(gè)延長孔8b的底壁構(gòu)成。銷釘13是最好垂直放置，例如敲進(jìn)，桿ll中的一個(gè)孔中。
該銷釘允許桿11在軸線方向上的相對位移并且套筒8以豎直向上的方式裙: 鎖定。 一旦該定量材料被沉積并且心軸與桿的頂面相接觸，則這種鎖定對 形成肩部尤其重要。在已知的采用彈簧的系統(tǒng)中，在這樣一個(gè)位置上，尤 其是在本方法中通過壓縮^t制的材料的影響下，桿仍然能夠移動(dòng)，從而能
夠引起故障，例如堵塞或變形的孔口或具有與套筒8的外直徑相當(dāng)?shù)闹睆?的孔口 。
圖1A顯示了圖1中裝置的一個(gè)變形，其中孔口桿ll的肩部24被省 去了 ，并且上部止動(dòng)部23通過圓柱銷釘13與延長孔8b的頂壁接觸來形 成。這種變形具有制造和實(shí)施都非常簡單的優(yōu)點(diǎn)。通過對兩個(gè)止動(dòng)部14、 23使用一個(gè)單獨(dú)的銷釘，該裝置的構(gòu)造得到了簡化。
另一個(gè)變形的裝置還可以不具備銷釘13 (見圖1B)。在這種情況下， 孔口桿11的路徑通過肩部24和一個(gè)設(shè)置在套筒上的止動(dòng)部12限定在上部 位置?？卓跅U11的路徑通過一個(gè)安裝在套筒8下部的一個(gè)槽中的彈性擋圈 25限定在下部位置。
套筒8和孔口桿11的相對位移由一個(gè)驅(qū)動(dòng)器來完成(未顯示)，如作 用在孔口桿11上的一個(gè)彈簧或氣壓缸。
在圖2和3中，顯示了沉積一定量熔融塑料材料的步驟。放置在模具 6之上并且與套筒8同軸的一個(gè)計(jì)量噴嘴1形成了一定量熔融的塑料材料 3。該計(jì)量噴嘴1由一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中已知的擠出機(jī)(未顯示)供給。
在圖2中，閥門2執(zhí)行一個(gè)驅(qū)動(dòng)器(未顯示)所產(chǎn)生的線性路徑，其 允許通過通道4形成一個(gè)環(huán)形定量材料3以及其在套筒8的頂面16和側(cè) 壁17上的沉積。
在圖3中，該驅(qū)動(dòng)器隨后以反方向驅(qū)動(dòng)閥門2，導(dǎo)致排出口 4關(guān)閉。 該定量塑料材料^皮通道5吹出的氣體切斷并釋放。
從而如圖3所示，該定量的塑料材料3被準(zhǔn)確的沉積在套筒8上，即 因此它與套筒的頂面16及其側(cè)壁17相接觸，有必要結(jié)合幾個(gè)條件
-孔口桿11的頂面15與套筒8的頂面16之間的距離必須略大于該才莫 制部件(管子的頭部)的相應(yīng)壁厚。
國閥門2必須非常接近或優(yōu)選必須與孔口桿11的表面15相接觸。-根據(jù)套筒8的直徑選擇閥門2的直徑。
在本發(fā)明的情況下，定量材料沉積在套筒8上(在頂面16和側(cè)壁17 上)。因此，它完全集中并且在模具移動(dòng)過程中不容易發(fā)生位移。消除了 模制誤差。此外，對于同樣直徑的管子來說，如果孔口的直徑不同，由于 套筒8的直徑保持相同，因此可以保持同樣直徑的計(jì)量閥(見圖4小孔口 (D5),圖5大孔口 (D6))。在生產(chǎn)化妝品管的工廠中，通常是一條生產(chǎn) 線生產(chǎn)始終具有相同直徑但具有經(jīng)常變化的孔口直徑的管子。因此，本發(fā) 明避免了改變計(jì)量噴嘴的直徑以及對其進(jìn)一步的調(diào)整，使其可以在更換模 具方面節(jié)省了時(shí)間。此外，這^^得用于生產(chǎn)一定范圍管徑所需的計(jì)量噴嘴 的直徑范圍減少(例如，如果6個(gè)不同的噴嘴是必要的，則新的方法將只 需要3個(gè)不同的直徑)。
當(dāng)管子具有小孔口時(shí)(見圖4)孔口桿11伸出套筒頂面16的自由長 度是很短的，當(dāng)心軸到達(dá)其下部位置時(shí)，該長度通常基本上等于，甚至稍 微大于心軸-套筒距離，這意味著當(dāng)心軸18軸接觸到孔口桿11的頂面15 時(shí)，所述孔口桿只是受到壓縮作用并且消除了任何斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。因此，該 裝置可以可靠地生產(chǎn)具有非常小孔口的管子。
在圖6中顯示的以下步驟中，模具的下半部分被稱為模具組件并且包 括;漠具6,計(jì)量噴嘴1和心軸18位于其上并且與其相對同軸。管子的圓柱 主體19裝配在心軸18的適當(dāng)位置。心軸18朝著模具6移動(dòng)并接觸孔口 桿11的頂面15。因此，它驅(qū)動(dòng)孔口桿11和套筒8構(gòu)成的組件直到所述套 筒靠在止動(dòng)部10上(見圖7)。在該位移過程中，圓柱銷釘13可以與下部 止動(dòng)部14接觸，這確保了心軸18的底面絕對不會(huì)與套筒8的面16相接 觸。在該位移的最后，套筒8的肩部8a與止動(dòng)部10相接觸?？卓跅U11 的頂面15始終保持與心軸18相接觸并且銷釘13不接觸止動(dòng)部14。這種 結(jié)構(gòu)具有很容易在孔口桿11周圍形成管子的孔口的優(yōu)點(diǎn)。該定量的塑料材 料3逐漸變形，直到它填充了模具組件和心軸18構(gòu)成的空腔并且熔接到 管子主體19的端部。在冷卻階段該組件仍然處于壓力之下。
圖8顯示了與圖3中所示裝置和結(jié)構(gòu)相同的裝置和結(jié)構(gòu)，并且其中僅 僅顯示了該定量材料3沉積在套筒8上的方式的不同。構(gòu)成該定量材料3的塑料材料同時(shí)位于套筒8的頂面16和側(cè)壁17上。
沿著套筒8的側(cè)壁17或在其延伸部分上沉積的塑料材料的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大 于沉積在套筒8頂面16之上的塑料材料的量。
但是，套筒8頂面16上塑料材料的存在具有幾個(gè)方面的優(yōu)勢，尤其 是有效的將該定量材料3保持在特定位置這一事實(shí)。因此消除了該定量材 料3沿著套筒8過早落下的風(fēng)險(xiǎn)。在這里透露，這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)存在于德國專利 申請DE 103 49 837所披露的裝置中，在這個(gè)方案中，所有數(shù)量的材料均 位于套筒的側(cè)壁上。
令人驚訝的是，我們觀察到如果塑料材料以特定方式分布在分別位于 與套筒8頂面重合的一個(gè)平面20的上部和下部之間的區(qū)域，則^^莫制制品 的質(zhì)量將會(huì)得到改善。具體地說，如果位于平面20之上的塑料材料22占 定量材料3總質(zhì)量的20 %至40 %之間并且如果位于平面20之下的塑料材 料21占定量材料3總質(zhì)量的80%至60%之間，則模制制品的質(zhì)量將會(huì)得 到改善。優(yōu)選的，上部質(zhì)量/下部質(zhì)量之比大約為30/70。
不用說，本發(fā)明并不限于上面所示的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1、一種用于模制塑料制品的裝置，其中通過在一個(gè)模具的兩部分之間壓縮一定量熔融狀態(tài)的塑料材料(3)來獲得該制品，該裝置包括至少一個(gè)塑料材料供給裝置(1)，一個(gè)桿(11)，其在一個(gè)適于暫時(shí)支撐所述定量塑料材料(3)的套筒(8)中滑動(dòng)，一個(gè)用于該制品頭部的模具(6、7)和一個(gè)與所述模具(6、7)相配合的心軸(18)，其特征在于它包括適于限制桿(11)在套筒(8)中雙向位移的非彈性固定裝置(12-14、23、24、25)。
2、 才艮據(jù)上迷權(quán)利要求所迷的裝置，特征在于桿(11)伸出套筒(8) 的頂面(16)的最大自由長度基本上等于，甚至略大于當(dāng)心軸到達(dá)其下部 位置時(shí)心軸-套筒的距離。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模制裝置，特征在于非彈性固定裝置 (12-14、 23、 25)構(gòu)成套筒(8)的一部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任何一個(gè)模制裝置，特征在于非彈性 固定裝置包括用于固定在上部位置的裝置(12、 13、 23、 24)和用于固定 在下部位置的裝置(13、 14、 25)。
5、 根據(jù)上述權(quán)利要求所述的裝置，特征在于用于固定在下部位置的 裝置(13、 14、 25)由安裝在設(shè)置于套筒(8)上的側(cè)孔口 (8b)和設(shè)置 于桿(11 )上的側(cè)突起(13 )的底壁上的一個(gè)止動(dòng)部(14、 25 )構(gòu)成，該 側(cè)突起(13)滑動(dòng)安裝在該側(cè)孔口 (8b)中。
6、 根據(jù)上述權(quán)利要求所述的裝置，特征在于該側(cè)突起(13)由一根 從頭到尾穿過桿(11)的銷釘構(gòu)成。
7、 根據(jù)上述權(quán)利要求所述的裝置，特征在于用于固定在上部位置的 裝置由一個(gè)設(shè)置在桿(11 )上的肩部(24)和一個(gè)朝向套筒(8)較低一端 設(shè)置的止動(dòng)部(12)構(gòu)成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，特征在于用于固定在上部位置的裝置由設(shè)置在所述側(cè)孔口 (8b)頂壁上的所述側(cè)突起(13)和止動(dòng)部(23) 構(gòu)成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5至8所述的任何一個(gè)裝置，其中所述止動(dòng)部由設(shè) 置在一個(gè)形成于所述底壁上的槽中的一個(gè)環(huán)(25)構(gòu)成。
10、 根據(jù)前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，特征在于在該下部位置， 桿(11)以一定的距離從套筒(8)的頂面(16)露出，該距離小于即將模 制的制品的厚度。
11、 包含任何一個(gè)前面權(quán)利要求中所定義的裝置的組件，并且一定量 的塑料材料(3)暫時(shí)設(shè)置在套筒(8)的自由端，特征在于設(shè)置在與套筒(8)頂面重合的平面(20)上方的塑料材料(22)占該定量材料(3)總 質(zhì)量的20%至40%之間。
12、 通過任何一個(gè)前面權(quán)利要求中所定義的裝置^^莫制一定量的塑料材 料(3)的方法，特征在于該定量材料(3)沉積在套筒(8)的頂面(16) 和側(cè)壁(17)上，從而設(shè)置在與套筒(8)頂面重合的平面(20)上方的 塑料材料(22)占該定量材料(3)總質(zhì)量的20%至40%之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于模制塑料制品的裝置，其中通過在一個(gè)模具的兩部分之間壓縮一定量熔融狀態(tài)的塑料材料(3)來獲得該制品，該裝置包括至少一個(gè)塑料材料供給裝置(1)，一個(gè)桿(11)，其在一個(gè)適于暫時(shí)支撐所述定量塑料材料(3)的套筒(8)中滑動(dòng)，一個(gè)用于該制品頭部的模具(6、7)和一個(gè)與所述模具(6、7)相配合的心軸(18)，其特征在于它包括適于限制桿(11)在套筒(8)中雙向位移的非彈性固定裝置(12-14、23、24)。本發(fā)明還涉及一種使用上述裝置的方法。
文檔編號B29C43/34GK101432108SQ200780015570
公開日2009年5月13日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月1日
發(fā)明者D·阿諾 申請人:艾薩帕克控股公司