專利名稱：利用局部冷卻的容器成形的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用熱塑性材料制粗坯的容器的成形，并且更為特別地涉及配有如組合柄把的凹狀預(yù)留區(qū)的容器的成形。
背景技術(shù)：
回顧的是，容器制造通常包括吹制造業(yè)，吹制造業(yè)在模具中進(jìn)行，模具壁確定模腔，在該模腔中引入粗坯，在吹制過(guò)程中，在預(yù)先被加熱以允許其塑性變形的粗坯中充斥的高氣壓的作用下，所述粗坯貼合模具壁。某些容器可配設(shè)有出于美觀目的(例如，形成輪廓)、結(jié)構(gòu)目的(例如實(shí)施用于在熱填充時(shí)吸收容器變形的板)、或功能目的(實(shí)施容器的握持柄把)而實(shí)施的向容器內(nèi)部凸起形成的凹狀預(yù)留區(qū)。存在用于在容器上形成凹狀預(yù)留區(qū)的多種技術(shù)。第一種技術(shù)在于使用配有活動(dòng)鑲件的模具，鑲件最初收起在模具壁中，而在模具中存在形成中的容器時(shí)鑲件展開(kāi)以在材料到達(dá)壁時(shí)推壓材料，如在歐洲專利申請(qǐng)EP 1 922 256 (SIDEL)或 EP 345 518 (T0AG0SEI)中所描述的。該技術(shù)的一缺陷與模具熱調(diào)節(jié)相關(guān)聯(lián)，通常使用熱調(diào)節(jié)來(lái)啟動(dòng)對(duì)容器的冷卻，甚至在容器從模具中排出前。實(shí)際上，材料冷卻使得鑲件展開(kāi)時(shí)材料變形更加困難。特別地，會(huì)發(fā)生未足夠變形的材料沒(méi)有完全貼合鑲件表面。因此可能產(chǎn)生某些表面缺陷，而致使容器廢棄。第二種技術(shù)在于利用配有凹空部以在容器吹制時(shí)形成隆厚部的模具，來(lái)形成配有向容器外凸出的隆厚部的中間容器。如此形成的中間容器因而從模具脫出。一附加步驟繼而在于例如通過(guò)滑動(dòng)桿，推壓隆厚部以使隆厚部圍繞鉸接區(qū)域進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，從而形成向容器內(nèi)部凸起的凹狀預(yù)留區(qū)。該技術(shù)尤其在國(guó)際專利申請(qǐng)WO 2006/014331中進(jìn)行描述。該技術(shù)在一定程度上彌補(bǔ)了上文所述的第一種技術(shù)的前述缺陷，因?yàn)榛旧习紶铑A(yù)留區(qū)與容器其余部分同時(shí)形成，這方便材料的變形。然而，這種技術(shù)并不再是沒(méi)有缺陷的。實(shí)際上，首先與模具相接觸和繼而從模具脫出的中間容器經(jīng)受引起其硬化的冷卻，硬化會(huì)使隆厚部的翻轉(zhuǎn)作業(yè)變得棘手，同時(shí)尤其在某些情形中在鉸接區(qū)域中導(dǎo)致出現(xiàn)斷裂引發(fā)部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明尤其旨在通過(guò)提出允許方便配有凹狀預(yù)留區(qū)的容器的成形的一種解決方案來(lái)消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。為此，本發(fā)明首先提出一種在配有形成模腔的壁的模具中，利用具有至少一個(gè)朝向容器外凸出的側(cè)隆厚部的中間容器成形容器的容器成形方法，其包括-沖擊作業(yè)，其在于推壓側(cè)隆厚部，以通過(guò)圍繞鉸接區(qū)域的翻轉(zhuǎn)形成向容器內(nèi)部凸起的凹狀預(yù)留區(qū)；
-在隆厚部翻轉(zhuǎn)后通過(guò)流體流動(dòng)掃掠所述鉸接區(qū)域的局部冷卻作業(yè)。其次，本發(fā)明提出利用具有至少一個(gè)向容器外凸出的側(cè)隆厚部的中間容器成形容器的一種容器成形裝置，其包括-模具，其配有壁，壁確定模腔；-沖擊鑲件，其相對(duì)于模具在回縮位置和伸出位置之間活動(dòng)安裝，在回縮位置鑲件在壁中收起，在伸出位置鑲件相對(duì)于壁向模腔內(nèi)部凸出地延伸，以便在中間容器上將側(cè)隆厚部推壓和通過(guò)圍繞鉸接區(qū)域的翻轉(zhuǎn)形成向容器內(nèi)部的凹狀預(yù)留區(qū)；-周邊槽道，其在鑲件上形成并在鑲件伸出位置與所述鉸接區(qū)域相對(duì)；-將流體注入周邊槽道中的注入部件；-使流體從周邊槽道排出的排出部件。因此，一旦進(jìn)行了隆厚部的翻轉(zhuǎn)，即一旦形成了凹狀預(yù)留區(qū)，鉸接區(qū)域立即被硬化，這避免或者在出模時(shí)或者在以后容器會(huì)經(jīng)受的可能應(yīng)力使容器在凹狀預(yù)留區(qū)處變形。 當(dāng)容器配有共同形成一柄把的對(duì)稱的兩個(gè)凹狀預(yù)留區(qū)時(shí)，該優(yōu)點(diǎn)是特別有利的。實(shí)際上在此情形中，最小化可能的變形的事實(shí)允許保證在出模時(shí)和出模后柄把的良好強(qiáng)度。


本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)接下來(lái)的參照附圖進(jìn)行的描述得到展示，附圖中-圖1是示出配有根據(jù)本發(fā)明的裝置的容器成形單元的分解透視圖；-圖2是圖1的成形單元的橫向剖視圖，成形單元被示出在裝載中間容器時(shí)的打開(kāi)構(gòu)型中；-圖3是與圖2相似的視圖，示出在裝載中間容器后和在沖擊中間容器前的處在封閉構(gòu)型中的成形單元；-圖4與圖2和圖3相似的視圖，示出處在容器沖擊構(gòu)型中的成形單元；-圖5是在另一剖切面中所作的局部剖面圖，其示出成形單元的一細(xì)部；-圖6是圖4一細(xì)部的視圖，其以放大比例示出容器的沖擊；-圖7是示出給在前面視圖上示出的成形單元配備的和被設(shè)計(jì)用以實(shí)施容器沖擊的沖擊模塊的透視圖；-圖8是在沖擊模塊的盤(pán)體內(nèi)所作的圖7的沖擊模塊的前剖視圖；-圖9是根據(jù)圖8的剖面IX-IX的示出給圖7和圖8的模塊配備的鑲件的側(cè)向局部剖視圖；-圖10是根據(jù)圖9的剖面X-X的示出鑲件的俯視剖視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1上部分地示出利用塑料材料如PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)制的粗坯3 來(lái)制造容器2的機(jī)器用的成形單元1。這里術(shù)語(yǔ)“粗坯”被使用于表示在第一模具中已經(jīng)受過(guò)第一系列作業(yè)(例如預(yù)吹制)且用于在第二模具中經(jīng)受第二系列作業(yè)(例如吹制)的中間容器。術(shù)語(yǔ)“成形”這里被使用于表示精整作業(yè)。在此情形下，這里示出的成形單元1被構(gòu)形成在已經(jīng)受過(guò)預(yù)吹制和吹制作業(yè)的中間容器3上實(shí)施沖擊作業(yè)。在這些作業(yè)結(jié)束時(shí)， 每個(gè)中間容器在其本體上具有兩個(gè)對(duì)稱的隆厚部4，沖擊隆厚部引起向容器2內(nèi)的翻轉(zhuǎn)、和一起構(gòu)成容器2的握持柄把的兩個(gè)凹狀預(yù)留區(qū)5的以后成形。如在圖1上所示的，成形單元1是線性類(lèi)型的并包括多個(gè)模具6，每個(gè)模具配有確定用于接納粗坯的模腔的一壁7。更為確切的說(shuō)，每個(gè)模具6包括兩個(gè)半模8，每個(gè)半模配有一個(gè)半模腔9。半模8彼此相對(duì)地安裝在兩個(gè)模座10上，這兩個(gè)模座10沿垂直于粗坯引入的縱向方向的橫向方向， 相對(duì)于成形單元1的固定機(jī)架(未顯示)在兩個(gè)位置之間水平平移活動(dòng)，這兩個(gè)位置是-封閉位置，在該封閉位置，模座10靠近，半模8通過(guò)接合面11相互接觸，半模腔 9共同形成模具6的模腔；-打開(kāi)位置(在圖2上示出)，在該打開(kāi)位置，模座10相互分離開(kāi)以允許排出容器 2和裝載粗坯3。為更確切地描述運(yùn)動(dòng)學(xué)和模具6的打開(kāi)和封閉的控制系統(tǒng)的一可能的實(shí)施方式， 可參照以本申請(qǐng)者名義的歐洲專利申請(qǐng)n° EP 1 924 421。成形單元1此外包括至少一個(gè)沖擊裝置12。該沖擊裝置12包括沖擊鑲件13，設(shè)置該沖擊鑲件用于如同沖頭般在每個(gè)隆厚部4處推壓粗坯3的壁，以通過(guò)圍繞鉸接區(qū)域或交接部14的翻轉(zhuǎn)形成朝向容器2內(nèi)部凸起的凹狀預(yù)留區(qū)5。在此情形下，被構(gòu)形成接納兩個(gè)粗坯3的成形單元1包括相對(duì)安裝的兩個(gè)沖擊裝置12，這兩個(gè)沖擊裝置被設(shè)置用以在接合面11的兩側(cè)執(zhí)行對(duì)粗坯3的同時(shí)沖擊和實(shí)現(xiàn)共同形成柄把的兩個(gè)對(duì)稱的凹狀預(yù)留區(qū)5。每個(gè)沖擊裝置12因而包括平行安裝和同時(shí)移動(dòng)的兩個(gè)沖擊鑲件13。每個(gè)鑲件13相對(duì)于對(duì)應(yīng)半模8在回縮位置和伸出位置之間平移活動(dòng)安裝，在回縮位置鑲件13在壁7中收起，在伸出位置鑲件13相對(duì)于壁7凸起地延伸。為允許鑲件13的通過(guò)和運(yùn)動(dòng)，每個(gè)半模8配有一孔口 15，所述孔口橫向地制成，并且除運(yùn)行游隙外，孔口輪廓對(duì)應(yīng)于鑲件13所掃掠過(guò)的表面。沖擊裝置12被設(shè)計(jì)成允許鑲件13的快速的安裝和拆卸，以便或者為進(jìn)行修理、或者在使單元1適應(yīng)不同的形狀或容量的容器的成形的范圍內(nèi)允許鑲件13的可替換性。除鑲件13外，每個(gè)沖擊裝置12還包括一基本呈平行六面體形狀的盤(pán)體16，鑲件 13通過(guò)三個(gè)疊置的桿剛性地被固定在盤(pán)體上，這三個(gè)桿即上桿17、下桿18和中間桿19，這三個(gè)桿全都固定在盤(pán)體16的前表面中。如在圖7、9和10上清楚地可看到的，鑲件13實(shí)施呈三個(gè)相鄰區(qū)部，即-底部區(qū)20，其采用導(dǎo)熱材料、即具有高導(dǎo)熱率(優(yōu)選金屬材料如鋼或鋁合金)的材料制成，桿17、18、19與底部區(qū)相連接；-中間區(qū)21，其采用絕熱材料即具有低導(dǎo)熱率的材料制成有利的是使用塑料材料如聚甲醛共聚物(POM-C)，無(wú)論其絕熱性能還是其大機(jī)械強(qiáng)度和良好的機(jī)加工性都是已知的；-端部區(qū)或沖頭區(qū)22，其以導(dǎo)熱材料優(yōu)選鋁合金制成。此外如在圖8和圖9上所示的，沖擊裝置12配有沖頭22的加熱回路23，該加熱回路包括流體的輸入管路M和流體的排出管路25，這兩個(gè)管路開(kāi)在盤(pán)體16中并且與分別制
5在上桿17和下桿18中的兩個(gè)孔腔沈、27連接，并且這兩個(gè)孔腔此外穿過(guò)底部區(qū)20和中間區(qū)21以通到?jīng)_頭22中。設(shè)置在沖頭22中的管道觀，例如呈開(kāi)在沖頭后表面中的槽道的形式，該管道28將孔腔沈、27連接起來(lái)以允許流體的流通和沖頭22的加熱。沖頭22的加熱至少允許將粗坯3在其隆厚部4處的溫度保持在一高值(大約玻璃轉(zhuǎn)化溫度)，在該高值所述材料是足夠地可延展的以使得隆厚部4的翻轉(zhuǎn)是容易的并且施加在材料上的應(yīng)力不會(huì)引起容器2的不適宜的變形。加熱流體例如是被提高到大于或等于容器2的組成材料的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(對(duì)于 PET大約80°C )的溫度的水。相反地，為最小化由于容器2在離開(kāi)模具6時(shí)的未受控冷卻所引起的預(yù)留區(qū)5的變形風(fēng)險(xiǎn)，沖擊裝置12配有冷卻交接部14的局部冷卻回路四。該回路四包括輸入管路30，輸入管路30開(kāi)在盤(pán)體中，與制在中間桿19中的孔腔 31相連，孔腔31此外穿過(guò)底部區(qū)20，以通到中間區(qū)21于該中間區(qū)與沖頭22的接合處附近。管路30借助橫向孔腔32，通到開(kāi)在中間區(qū)21中于該中間區(qū)與沖頭22的接合部附近的周邊槽道33中。如在圖7上可看見(jiàn)的，槽道33沒(méi)有構(gòu)成封閉環(huán)路，而構(gòu)成開(kāi)放環(huán)路，開(kāi)放環(huán)路的上游端部與孔腔32相重合，而與上游端部相對(duì)的、但物理上靠近上端部的其下游端部，通到在其整個(gè)長(zhǎng)度上開(kāi)在中間區(qū)21內(nèi)的縱向槽溝34中。冷卻流體(或致冷流體)例如是壓力空氣，并且其離開(kāi)鑲件13時(shí)的膨脹伴隨著溫度的降低。根據(jù)在圖4和5上示出的一優(yōu)選實(shí)施方式，致冷流體的排出通過(guò)模座10進(jìn)行，在半模8后面在模座中設(shè)置有補(bǔ)償室35，所述補(bǔ)償室由對(duì)應(yīng)半模8的后表面36的圓柱形腔以外的開(kāi)在半模10中的凹空部形成。板37在與半模8相對(duì)的方向上密封封閉補(bǔ)償室35，板37封堵窗口 38，其在半模中制出，用以允許前側(cè)人工接觸沖擊裝置12。板37包括三個(gè)疊置的開(kāi)孔39，桿17、18、19滑動(dòng)地安裝在這些開(kāi)孔中以允許沖擊裝置12的平移運(yùn)動(dòng)。桿17、18、19穿過(guò)這些開(kāi)孔39的密封性可通過(guò)唇片式動(dòng)態(tài)密封保證， 所述唇片式動(dòng)態(tài)密封安裝在锪孔中，這些锪孔在板36中圍繞每個(gè)開(kāi)孔39形成。半模8的后表面36與板37相對(duì)地界定補(bǔ)償室35。實(shí)施在每個(gè)半模8中的一個(gè)傾斜開(kāi)孔40將沖擊結(jié)束時(shí)中間區(qū)21在槽溝34部位所處的孔口 15區(qū)域與補(bǔ)償室35相連接，以允許致冷流體排向補(bǔ)償室。管路M、25、30開(kāi)通在盤(pán)體16的下表面上。在管路M、25、30的開(kāi)口中擰緊的接頭41將這些管路分別連接至柔性的加熱流體的輸入和排出管道42、43和連接至柔性的冷卻流體的輸入管道44。存在于補(bǔ)償室35中的壓力氣體可經(jīng)過(guò)管路45向外排出，管路45橫向地開(kāi)在模座 10中并通到補(bǔ)償室35內(nèi)，如圖5上所示的。管路45有利地與消音器(未顯示)相連接，該消音器允許至少部分地吸收補(bǔ)償室35減壓所引起的噪音。通過(guò)實(shí)施剛描述過(guò)的成形單元1可如下概括容器成形方法。中間容器3首先被裝載在鑲件位于回縮位置(圖2)的處在打開(kāi)位置的模具6中。繼而模具6被封閉，鑲件13保持在回縮位置。中間容器3的總體形狀對(duì)應(yīng)于模具6的模腔， 然而隆厚部4被接納在孔口 15中與鑲件13相對(duì)，并距沖頭22 —段較短的距離(或接觸沖頭)。當(dāng)沖頭22的熱量保持(或升高)隆厚部4的材料的溫度時(shí)，因而開(kāi)始沖擊作業(yè)， 通過(guò)沖擊作業(yè)，每個(gè)隆厚部4通過(guò)對(duì)應(yīng)鑲件13的平移橫向地被推壓，以便通過(guò)圍繞交接部 14的翻轉(zhuǎn)形成向容器2內(nèi)部凸出的凹狀預(yù)留區(qū)5。在展開(kāi)位置，每個(gè)鑲件13的周邊槽道33與交接部相對(duì)(圖6)。一旦完成隆厚部的翻轉(zhuǎn)(圖4)，就暫時(shí)地將鑲件13保持在展開(kāi)位置并控制通過(guò)回路四的致冷流體的注入。壓力空氣因而通過(guò)開(kāi)孔32通到槽道33中。由槽道33和孔口 15的壁引導(dǎo)的空氣進(jìn)行周邊流通，并掃掠過(guò)交接部14?？諝獾呐蛎洶殡S著溫度的降低，溫度的降低有助于冷卻和因此硬化交接部14。在經(jīng)過(guò)槽道33后，空氣通過(guò)槽溝34繼而開(kāi)孔40被導(dǎo)引向補(bǔ)償室35，繼而其經(jīng)過(guò)管路45從補(bǔ)償室排出，補(bǔ)償室35和管路45因此共同形成冷卻空氣的排出回路。用于實(shí)施沖頭22(加熱在沖頭處進(jìn)行)的導(dǎo)熱材料的使用和用于實(shí)施中間區(qū) 21 (掃掠和因此冷卻在中間區(qū)處進(jìn)行)的絕熱材料的使用與加熱回路23和冷卻回路四的分離相配合，并且加熱回路和冷卻回路的分離同時(shí)允許保證沖擊時(shí)隆厚部5的足夠加熱 (或溫度保持)，而不會(huì)阻止在沖擊結(jié)束時(shí)交接部的有效冷卻。
權(quán)利要求
1.在配有形成模腔的壁(7)的模具(6)中利用中間容器(3)成形容器(2)的方法，所述中間容器具有至少一個(gè)朝向該中間容器外凸出的側(cè)隆厚部G)，所述方法包括-沖擊作業(yè)，其在于推壓所述側(cè)隆厚部G)，以通過(guò)圍繞鉸接區(qū)域(14)的翻轉(zhuǎn)形成朝向所述容器O)內(nèi)部凸起的凹狀預(yù)留區(qū)(5)；其特征在于，所述方法包括-在所述隆厚部( 翻轉(zhuǎn)后通過(guò)流體流動(dòng)掃掠所述鉸接區(qū)域(14)的局部冷卻作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述流體是空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述沖擊作業(yè)伴隨有隆厚部(4)的加熱作業(yè)。
4.利用中間容器C3)成形容器O)的裝置(1)，所述中間容器具有至少一個(gè)朝向該中間容器外凸出的側(cè)隆厚部G)，所述裝置包括-模具(6)，其配有壁(7)，所述壁確定模腔(9)；-沖擊鑲件(13)，其相對(duì)于所述模具(6)在該鑲件(13)收起在所述壁(7)中的回縮位置和該鑲件(13)朝所述模腔(9)內(nèi)部相對(duì)于所述壁(7)凸起地延伸的伸出位置之間活動(dòng)安裝，以便在所述中間容器C3)上推壓所述側(cè)隆厚部(4)和通過(guò)圍繞鉸接區(qū)域(14)的翻轉(zhuǎn)形成朝向所述容器O)內(nèi)部的凹狀預(yù)留區(qū)(5)；其特征在于，所述裝置包括-周邊槽道(33)，其在所述鑲件(1 上形成并在所述鑲件(1 的伸出位置與所述鉸接區(qū)域(14)相對(duì)；-將流體注入所述周邊槽道(3 中的注入部件09)；-使流體從所述周邊槽道(3 排出的排出部件(35，45)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(1)，其特征在于，所述鑲件(1 包括以導(dǎo)熱材料制成的端部區(qū)02)和以絕熱材料制成的中間區(qū)；并且，所述周邊槽道(33)設(shè)置在所述中間區(qū)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述周邊槽道(33)實(shí)施在所述中間區(qū) (21)和所述端部區(qū)02)之間的接合部附近。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述周邊槽道(3 由制在所述中間區(qū)中的縱向槽溝(34)延長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4到7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括模座(10)，所述模具(6)固定于所述模座；并且，流體的排出回路(35，4 設(shè)置在所述模座(10)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述排出回路包括設(shè)置在所述模座(10) 中的補(bǔ)償室(3 和設(shè)置在所述模座中并通到所述補(bǔ)償室(3 內(nèi)的管路05)。
10.容器制造機(jī)器，其包括根據(jù)權(quán)利要求4到9中任一項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
在配有形成模腔的壁(7)的模具(6)中利用中間容器(3)成形容器(2)的裝置和方法，所述中間容器具有至少一個(gè)朝向容器外凸出的側(cè)隆厚部(4)，所述方法包括沖擊作業(yè)，其在于推壓所述側(cè)隆厚部(4)，以通過(guò)圍繞側(cè)區(qū)域(14)的翻轉(zhuǎn)形成、通過(guò)圍繞鉸接區(qū)域(14)的翻轉(zhuǎn)形成凹狀預(yù)留區(qū)(5)；在所述隆厚部(85)翻轉(zhuǎn)后通過(guò)流體流動(dòng)掃掠所述鉸接區(qū)域(14)的局部冷卻作業(yè)。
文檔編號(hào)B29C49/64GK102239039SQ200980148458
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者A·布里亞爾, J-C·朗格盧瓦, N·肖梅爾, S·奧夫雷 申請(qǐng)人:西德?tīng)柡献鞴?br>