專利名稱:容器毛坯與吹管間的密封裝置及具有該裝置的吹制機的制作方法
本發(fā)明涉及保證吹制或拉伸吹制法容器制造機中塑料容器毛坯和吹管之間的密封的裝置，還涉及具有至少一個這種裝置的機器。
在現(xiàn)有技術(shù)中，人們對制造塑料容器的機器已有所了解，這種機器依次包括以下幾個部分預制坯進口部分，預制坯加工部分，熱處理爐，加熱后預制坯的加工部分，裝有吹制容器裝置(一般在拉伸后)的模具，每個容器的加工部分和容器出口部分。
上述機器可以只用一次吹制完成從預制坯到最終容器的制造。
人們還知道用所謂的二次吹制法制造容器的機器。例如，在法國專利2658119中，需要使用分別由一臺上述機器組成的兩臺裝置，一傳送裝置連接這兩臺裝置。
容器的制造包括以下步驟，上述的法國專利中對這些步驟作了詳細的描述1)在第一裝置中加熱預制坯，然后吹制(拉伸吹制)中間容器；2)傳送裝置將中間容器送至第二裝置；3)在第二裝置中對中間容器實施特殊熱處理，然后吹制最終容器。
詳細的制造步驟以及優(yōu)于其它方法之處已為本行業(yè)人員所熟知并且不是本發(fā)明的目的，因而不再詳細描述。
為了理解本發(fā)明，還需要提及的是預制坯一般是通過在一個適當模型中注入塑料得到的。預制坯的形狀和實現(xiàn)預制坯所需材料的量取決于要吹塑的容器的設(shè)計，但基本結(jié)構(gòu)是相同的，即預制坯為管狀，一端開口，另一端封閉。
開口端和直接相鄰的部分構(gòu)成預制坯的頸部。頸部的形狀一般是不變的，并與最終容器的頸部形狀(對瓶子即為瓶頸)一致，因而在以后的吹制步驟中頸部形狀不再改變。
因此，如果毛坯是用于得到用螺旋蓋封閉的容器，則頸部在注入時就應具有帶最終形狀和尺寸的螺紋。相反，如果容器由蓋子封閉，則預制坯的頸部應具有相應的形狀和尺寸。
另外，預制坯的形狀應便于從注入模中取出。多數(shù)情況下，坯體的形狀至少為錐形，頸部錐體的直徑大于底部直徑。封閉端構(gòu)成預制坯的底部，底部和頸部中間的部分即為毛坯體。
了解頸部和毛坯體之間有一個預制坯的肩部、以及材料在毛坯體和底部的分布以形成最終容器的體和底對了解本發(fā)明不是必需的。
在下面的描述中，將用“毛坯”不加區(qū)分地表示預制坯或中間容器。實際上，根據(jù)是用于一次吹制機還是兩次吹制機，預制坯成為最終容器或中間容器的毛坯。同樣，在兩次吹制機中，中間容器是最終容器的毛坯。
另外，在下面的描述中，用“容器”不加區(qū)分地表示兩次吹制工藝得到的(因而是從預制坯得到的)中間容器，或者是從兩次吹制得到的(即中間容器為毛坯)最終容器，或者從一次吹制工藝(即從預制坯)得到的最終容器。
為了把毛坯轉(zhuǎn)化為容器，需要向毛坯中注入高壓流體。所用流體一般為空氣，吹制壓力在幾巴到幾十巴之間，對于在本專利申請的機器上吹制瓶子，典型壓力為40巴左右。對高得多的壓力也進行了試驗。
流體通過吹管注入毛坯。吹管至少包括一個將帶壓流體引入毛坯的噴口，噴口另外還與供氣源，如壓縮機、儲罐或相應設(shè)施連接。
已知的吹管包括一個噴嘴，吹制時將該噴嘴插入毛坯頸部的開口中。噴嘴一般為錐形，錐體底的直徑等于或略小于毛坯頸口的直徑，因而頂部直徑更小。錐體頂部形成吹管的自由端，而錐體底部則與機器也就是通過吹管體與流體源連接。吹管體和噴嘴可以加工成一個零件，也可以加工成不同的零件，在這種情況下，一個裝在另一個之上。一個加工形成的環(huán)形突緣或吹管體與噴嘴接觸形成的突起圍繞在吹管體底部周圍，其作用一方面是限定噴嘴插入毛坯的距離，另一方面是為了保證吹制時毛坯內(nèi)、外之間的密封。
因此，在把毛坯放入模具之后，把吹管噴嘴插入頸口，直至該環(huán)形突起與毛坯的上邊緣接觸并施加一定的推力以補償吹制壓力。
但是，這種結(jié)構(gòu)存在一些缺點，因為它不能始終保證絕對密封，這樣，根據(jù)情況不同，或者使效率降低，或者使吹制完全失效。
實際上，由于密封主要是靠上邊緣和環(huán)形突起之間施加的壓力來保證的，很明顯，上邊緣表面的任何一點缺陷，如儲存毛坯時的碰撞造成的坑穴或少注入了一點材料和上邊緣平滑度的缺陷都可能成為泄漏的原因。頸部直徑越大，這種危險也越大。
一種解決辦法是把一個密封圈固定在吹管上，使密封圈夾在環(huán)形突起和上邊緣之間。但密封圈會迅速被擠壓并破壞，這一方面是由于必須施加較大的推力以補償吹制壓力，另一方面是吹制操作重復進行在該申請的機器中，每個模具每小時吹制上千個容器，換句話說，這就意味著一個吹管每小時要連續(xù)與上千個毛坯連接。
因此，本發(fā)明的目的是發(fā)明一種裝置，一方面能可靠地保證吹管和每個要與之連接的毛坯之間的密封，另一方面能夠經(jīng)受重復使用。
根據(jù)本發(fā)明，即保證容器吹制機中吹管和毛坯間密封的裝置，毛坯包括一個吹制過程中不會改變的頸部和頸口，吹制前將吹管插入頸口，吹制后抽出；該裝置的特點是具有密封件，密封件裝在吹管上，并且至少能取兩種位置，第一位置防止插吹管時密封件與毛坯接觸；密封件在第二位置保證毛坯與吹管間的密封；該裝置的特點還在于它包括了吹管完全插入毛坯后，使密封件從第一位置過渡到第二位置的裝置。
因而，由于在插入吹管期間密封件不與毛坯接觸，這一階段密封件不會損壞。另外，由于只有在吹管完全插入毛坯后密封件才會處于第二位置，因而密封件在任何情況下都不會壓縮在毛坯頸部的上邊緣和部分吹管之間，因而不會受到吹管和上邊緣之間的擠壓和沖擊作用。
因而通過一種極簡單的方法達到了本發(fā)明的目的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特點，該裝置能使密封件在拔出吹管后自動從第二位置回到第一位置，并且只要吹管沒有完全插入新毛坯，密封件就穩(wěn)定地留在第一位置。
因此，只要新毛坯沒有就位，密封件就不會意外地回到第二位置，這更增加了裝置的可靠性。
根據(jù)另一個特點，當實施預吹制時，利用預吹制流體把密封件從第一位置送至第二位置，在沒有預吹制的情況下，利用吹制流體把密封件送至第二位置。因而不再需要任何附加機械裝置，這就降低了制造成本，并使裝置簡化。
根據(jù)另一個特點，密封件裝在吹管噴嘴上。
通過下述說明并參照附圖，可了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，附圖如下-
圖1和圖2為裝有本發(fā)明裝置的機器的部分剖視圖，根據(jù)第一實施例，密封件分別處于第一(圖1)和第二(圖2)位置；-圖3、4為裝有本發(fā)明的裝置的機器的部分剖視圖，根據(jù)一個實施例，密封件分別處于第一(圖3)和第二(圖4)位置；-圖5為裝備本發(fā)明裝置的吹管的優(yōu)選實施例的端視圖，該吹管用于插入到毛坯頸口中。
圖1或圖2所示的機器的一部分包括吹管1，放在支座2上，并通過螺釘3、4與機器的框架(圖中未示出)連接。
在這些圖中，吹管1的噴嘴，也就是用于插入毛坯頸口中以進行吹制的部分處于插入毛坯5中的位置，圖中所示的毛坯位于吹制模具6中；眾所周知，模具6由兩個半模具7、8和模具底9組成。用各種已知的方法(未出示)可以在裝新毛坯或取出容器時使半模具7、8分開，并使底9沿箭頭10所指的方向離開，使吹管1沿箭頭11所指的方向離開。
還是用已知的方法，例如用鉗子(未出示)在毛坯或容器頸部13處的環(huán)形槽12處夾住毛坯或容器，將毛坯放入，或?qū)⑷萜魅〕觥．斖瓿擅鲿r，頸部13就有其最終形狀和尺寸，因此容器的環(huán)形槽與毛坯的環(huán)形槽12相同。
在所示的例子中，螺紋14圍繞上邊緣和環(huán)形槽12之間的頸部13，可以使蓋子擰到固定容器上。當然也可以找到其它方法代替螺紋固定其它類型的蓋子。
最后，同樣已知的是，在頸部13離上邊緣最遠的部分，在所述例子中即為環(huán)形槽12處的周圍有一個凸緣15。
同樣眾所周知的是，頸部13和凸緣15都在模具6之外，而毛坯5的主體16在吹制過程中處于模具6之內(nèi)。為了進行吹制，當半模具7、8和模具底9處于吹制位置時，模具有一個開口17，與模具底9相對，使毛坯可以裝到剛才提到的模型的位置上。當裝入吹管1時，凸緣15貼靠在模具的開口17的外緣上，防止毛坯5在拉伸桿和吹制高壓的作用下從模具內(nèi)脫出。
最后，同樣已知的是，吹管1鉆有至少一個中心軸為19的噴口18，用于一方面通過拉伸桿(圖1、2中未示出)，另一方面通過吹制流體。
根據(jù)本發(fā)明，吹管1具有一個帶密封件的裝置，密封件可以有兩種位置，第一位置示于圖1，第二位置示于圖2。
在圖1、2所示的例子中，密封件由一個環(huán)形密封圈20組成。該密封圈位于吹管1周圍的環(huán)形凹槽21中。當吹管1完全插入毛坯5的頸部13中時，該凹槽處于吹管1中與毛坯5的頸部13的內(nèi)壁相對的區(qū)域。
在圖1、2所示的例子中，凹槽21包括兩個相對的橫向壁22、23，這兩個壁互相平行并與吹管1的中心軸19垂直。第一個壁22靠近吹管噴嘴的自由端，即插入頸口的部分。因而第二個壁23處于第一壁22與吹管1和支座2連接的端部之間，換言之，該第二個壁23離自由端比第一壁更遠。
實際上，第一個壁22是借助于吹管1噴嘴周圍的環(huán)形邊24而形成的。該邊是在加工凹槽時得到的。如圖1、2所示，環(huán)形邊24的外圍與吹管中心軸19相比最好是傾斜的或彎曲的，使環(huán)形邊在吹管1自由端附近測量的直徑小于凹槽21處測量的直徑。
因此，在圖1、2所示的實施例中，環(huán)形邊24的外圍是錐形的，錐體的底面位于第一壁22處，錐體的頂面與吹管自由端面重合在一起。
最后，環(huán)形邊的最大直徑，即圖1、2中圓錐底的直徑略微小于吹管1插入頸部13的開口時要通過的與該邊相對的毛坯5的頸部13的內(nèi)徑。
這種結(jié)合了環(huán)形邊外圍形狀和環(huán)形邊最大直徑的結(jié)構(gòu)可以使吹管1很容易插入頸部13，同樣也容易取出，而不損壞頸部。
構(gòu)成凹槽底的第三個壁25與前兩個壁相連。該底壁與吹管1的軸19相比是傾斜的，使凹槽21在靠近第一壁22處的深度大于靠近第二壁23處的深度。另外，凹槽21的第一壁22和第二壁23之間的距離大于密封圈的厚度，使密封圈可以在凹槽內(nèi)從第一壁向第二壁或從第二壁向第一壁移動。
另外，凹槽21在靠近第一橫向壁、即在第一橫向壁和底的連接處的深度使密封圈在同時與凹槽的第一壁22和底壁25接觸時完全隱蔽在凹槽中，即完全被環(huán)形邊24所掩蓋，如圖1所示。
在實施本發(fā)明時，密封圈20的內(nèi)徑使得當密封圈與凹槽21的第一壁22接觸時能自由地圍在底壁25的周圍，也就是沒有被底壁25所拉伸。相反，當密封圈向第二壁23方向移動時，密封圈越來越緊地貼靠在底壁25上，這是因為第一壁22和第二壁23之間，凹槽21的深度逐漸減小，這就必然導致密封圈包圍的吹管1的底壁25處的直徑的逐漸增加。
在一種變型中，密封圈20貼靠在底壁25上，因而即使密封圈與第一壁22接觸時，也或多或少有些拉伸。因而密封圈越向第二壁移動，與底的貼靠也越緊。
另外，無論密封圈在與第一壁22接觸時是否拉伸，凹槽21的深度和密封圈的厚度應使有毛坯5存在并且密封圈逐漸離開第一壁22向第二壁23靠近時，密封圈都貼靠底壁25，最后從凹槽21露出，因而也就是從吹管1的噴嘴周圍露出，然后與毛坯5的頸部13的內(nèi)壁接觸。因此，由于密封圈同時與凹槽的底壁25和毛坯頸部的內(nèi)壁接觸，從而保證了密封。
圖2示出第二位置的密封圈，即剛才所述的密封位置。除了密封圈的這個位置之外，圖中的零件及標號與圖1相同。
密封圈從第一位置向第二位置的移動在有預吹制的情況下由預吹制流體保證，或由吹制流體保證。流體通過吹管1的中心孔18注入毛坯5，孔18中還可以通過一個拉伸桿，由于與本發(fā)明無關(guān)，故未在圖中出示。
為了使流體能夠重新推動密封圈，必須使流體能很容易地進入凹槽21。
因此，與第一壁22連接的邊緣24具有縫或孔，或其它方式使已注入毛坯的一部分流體進入凹槽，并借助于流體的壓力把密封圈推向第二位置。
這些縫、孔或其它方式應均勻分布在邊緣24周圍并且數(shù)量足夠多，使邊緣24周圍各點均勻地推動密封圈。
圖1、2的剖視圖是假設(shè)從兩個直徑相對的縫26、27的中心切開的，因而可以在圖中看見這兩個縫(第一壁22之下邊緣24沒有陰影的區(qū)域)。
圖5表示吹管自由端的一個可能的實施例，該吹管的確定第一壁22(因為在后面，故圖中看不見)的周邊上具有一些均勻分布的縫。假設(shè)該實施例適用于圖1、2所示的裝置，并且圖1、2的剖視圖是通過圖5中的A-A線得到的，則在圖5上可看到周邊24、吹管的中心噴口18、兩個螺釘3、4和上述的兩個縫26、27。
在圖示的例子中一共可以看見16個縫?？p的數(shù)量可以根據(jù)吹管噴嘴的直徑而變化，直徑小的噴嘴不能容納與大直徑噴嘴同樣多的縫。
當流體壓力存在時，密封圈20在限定凹槽底的錐形斜坡上滾動，最后卡在凹槽21的底和毛坯頸的內(nèi)壁之間，從而保證密封。
當流體壓力被釋放時，容器吹制后，由于密封圈是被卡住的，因而仍留在原地。
把吹管從毛坯頸部抽出就能很簡單地使密封圈回到第一位置，因為吹制后密封圈仍被卡在毛坯和吹管之間，抽出吹管的動作自然會使密封圈20產(chǎn)生相對于毛坯和吹管的移動，在毛坯上的移動自動向第一壁22的方向，即向第一位置方向進行。
圖3、4為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。除密封圈的位置以外，這二個圖是一樣的。圖3為密封圈不保證密封的情況，圖4為密封圈保證密封的情況。
另外，圖3、4所示的優(yōu)選實施例與圖1、2所示的實施例之間的差別很小僅僅是凹槽的形狀不同，特別是凹槽的底。因此與圖1、2中的零件相同，標號也相同，故不重新描述。
凹槽210的邊界為第一壁22、第二壁23和底250、251。
底不像圖1、2中的25那樣由二個錐形邊構(gòu)成，而是由兩部分組成。第一部分250為以吹管的軸19為中心的柱形。該第一部分250位于第一壁22和一個第二部分251之間。第二部分251為錐形，與第一部分250和凹槽的第二壁23連接。錐體的頂由第一和第二部分相接而構(gòu)成，錐體的底由第二部分251和第二壁23之間的接合處限定。
在第一壁22和錐形的第二部分251之間測量的柱形第一部分250的高度至少等于密封圈厚度的一半。
因此，在圖3、4所示的實施例中，第一部分250的高度基本等于環(huán)形密封圈20厚度的四分之三。
柱形部分250的存在可以在吹制時使密封圈20產(chǎn)生加速度，幫助密封圈更容易地從第一位置過渡到第二位置，而圖1、2的實施例中，由于凹槽的底只是錐形而造成的拉伸作用，密封圈立即受到減速作用。
假設(shè)圖5所示的吹管噴嘴也適用于圖3、4中的裝置，圖5結(jié)合圖1，2所作的描述也適用于圖3、4，因而不需要再回到前面的描述，同樣也不需要再描述各方面都與圖1、2相同的圖3、4裝置的功能。
因而，本發(fā)明可以用簡單的方式解決吹制時提出的毛坯和吹管間的密封問題。密封裝置、如密封圈20不承受易于使密封件破壞的靜態(tài)作用，如貼靠上邊緣。密封裝置只承受吹制時遇到的動態(tài)壓力作用。另外，取出容器也不會破壞密封裝置。
當然，本發(fā)明不局限于已經(jīng)描述的和后面權(quán)利要求
中指出的實施例。本發(fā)明包括了本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的所有變型。例如，所述凹槽底的形狀不應看作是有限制的，關(guān)鍵在于使密封件在插入吹管時不與毛坯接觸，例如可以考慮不用錐形而用曲線形的凹槽底。
權(quán)利要求
1.保證容器吹制機中吹管(1)和毛坯(5)之間密封的裝置，毛坯具有吹制時不變的頸部(13)和頸口，吹制前將吹管(1)插入頸口，吹制后抽出；其特征是，它包括密封件(20)，裝在吹管(1)上，并至少能取兩種位置，第一位置防止密封件在插入吹管時與毛坯接觸，第二位置保證毛坯與吹管間的密封；它還包括裝置(18，21，26，27)，以使密封件在吹管完全插入毛坯后從第一位置移至第二位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于，抽出吹管(1)時，密封件(20)自動從第二位置回到第一位置，并且只要吹管不插入毛坯，密封件(20)就穩(wěn)定地留在第一位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的裝置，其特征在于，當實施預吹制時，用預吹制流體將密封件(20)從第一位置移至第二位置，或者在沒有預吹制的情況下，用吹制流體將密封件(20)從第一位置移至第二位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于，密封件裝在吹管(1)的噴嘴上，即吹管(1)插入毛坯(5)頸部(13)的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于，密封件由環(huán)形密封圈(20)組成，位于吹管(1)噴嘴外圍的凹槽(21)中；凹槽(21)的邊界為靠近吹管噴嘴自由端、即最先插入毛坯(5)的部分的第一橫向壁(22)、離自由端比第一壁(22)更遠的第二橫向壁(23)和與兩個橫向壁相連的底(25；250，251)；兩個橫向壁(22，23)之間的距離大于密封圈的厚度，使密封圈可以向一個或另一個橫向壁的方向移動；第一橫向壁(22)和底(25；250，251)相交處凹槽(21)的深度使得密封圈處在底部、同時貼靠第一壁(22)時，完全隱沒在凹槽(21)中；而在第二壁(23)與底(25；250，251)相交處凹槽(21)的深度應使密封圈在底部并接近第二壁時從吹管外圍露出，使密封圈在有毛坯時同時與毛坯和凹槽底接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3或5所述的裝置，其特征為，吹管(1)上至少鉆有一個噴口(18)，通向噴嘴的自由端，以把流體注入毛坯；第一壁(22)由自由端外圍的環(huán)形邊(24)組成；所述環(huán)形邊至少有一個孔或縫(26，27)，用于使帶壓流體從毛坯進入凹槽(21)，以把密封圈從第一位置推向第二位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的裝置，其特征為，邊(24)備有多個孔(26，27)，均勻分布在邊(24)的周圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的裝置，其特征為，凹槽的底(25)為錐形，錐形的底為底(25)與第二壁(23)的接合處，錐形的頂為底(25)與第一壁(22)的接合處。
9.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的裝置，其特征為，凹槽的底有兩部分，第一部分(250)為柱形，第二部分(251)為錐形；第一部分在第一壁(22)和第二部分(251)之間，第二部分在第二壁(23)和第一部分(251)之間；錐形的底為第二部分(251)與第二壁(23)的接合處，錐形的頂為第二部分與第一部分的接合處。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的裝置，其特征在于，柱形部分(250)的高度至少等于密封圈厚度的一半。
11.通過吹制塑料毛坯(5)制造容器的機器，其特征在于，該機器包括至少一個保證吹管(1)和毛坯(5)之間密封的裝置，毛坯具有吹制時不變的頸部(13)和頸口，吹制前將吹管(1)插入頸口，吹制后抽出；所述裝置包括密封件(20)，裝在吹制(1)上，并至少能取兩種位置，第一位置防止密封件在插入吹管時與毛坯接觸，第二位置保證毛坯與吹管間的密封；它還包括裝置(18，21，26，27)，以使密封件在吹管完全插入毛坯后從第一位置移至第二位置。
專利摘要
在一個通過吹制或拉伸吹制模具(6)中的毛坯(5)來制造容器的機器中，密封件(20)裝在毛壞(5)和吹管(1)之間。這些裝在吹管(1)上的密封件可以有兩個位置，第一位置防止在吹管插入毛坯的過程中密封件與毛坯接觸，第二位置保證密封。裝置(18、21、26、27)用于在吹管完全插入毛坯后把密封件從第一位置推向第二位置。在吹制或拉伸吹制毛坯(5)的容器制造機中配有一個這樣的裝置。
文檔編號B29L22/00GKCN1052186SQ95194029
公開日2000年5月10日 申請日期1995年7月5日
發(fā)明者克里斯托夫·肖雷 申請人:塞德爾公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan