專利名稱:通過(guò)在由連續(xù)運(yùn)動(dòng)工具載送的裙套體上成型出頭部體而制成塑料材質(zhì)的柔性軟管的機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于制造軟管的機(jī)組,其中的軟管用于儲(chǔ)存和配送流體制品,其中的流體制品為糊狀制品,例如為化妝品、藥物、衛(wèi)生用品或食品。所涉及的軟管具有一用塑料材料制成的頭部體和一圓筒狀的裙套體(對(duì)稱或非對(duì)稱的),裙套體基本上是由一層或幾層塑料材料制成的,并可能帶有薄的中間金屬層。
背景技術(shù):
通常,軟管是通過(guò)將兩個(gè)單獨(dú)制出的部件組合到一起而形成的,這兩個(gè)部件為一柔性的圓筒狀裙套體,其具有給定的長(zhǎng)度(一般為直徑的3到5倍);以及一頭部體,該頭部體包括一帶有配送孔口的頸部和一肩部,其中的肩部將所述頸部與圓筒裙套體連接起來(lái)。塑料材質(zhì)的頭部體可被單獨(dú)地模制而成,然后再焊接到裙套體的一端上,但最好是以自焊的方式,或者通過(guò)注塑成型技術(shù)(如專利文獻(xiàn)FR 1069414)、或者對(duì)預(yù)擠出型坯執(zhí)行壓模成型工藝(如文獻(xiàn)FR 1324471)來(lái)模制出該頭部體,并將其焊接到裙套體上。
在上述的兩種加工工藝中,裙套體環(huán)繞著一沖頭固定著,裙套體一端的延伸長(zhǎng)度略微超出沖頭的端部,所述的沖頭端部作為型模,用于制出軟管頭部體的內(nèi)表面(即肩部和頸部的內(nèi)部)。在這兩種工藝中,其中的一種采用了一個(gè)沖模,該沖模與沖頭的端部頂接到一起,其容腔限定了肩部和頸部的外表面。這兩種加工工藝的主要區(qū)別在于在第一種工藝的情況中,在將塑料材料注入到這些加工模具中之前,首先要將兩模具部件緊固地對(duì)合到一起,而在第二種工藝的情況下,則是利用將模具部件合閉到一起的運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)一擠出型坯進(jìn)行加壓的。
在這兩種情況下,裙套體延伸出沖頭之外的端部被容納在由沖頭端部與沖模容腔限定出的容腔內(nèi)。在注塑或壓縮的作用下,塑料材料與裙套體的一端相接觸,并被加熱到某一溫度,該溫度高于兩種材料各自的維卡氏(Vicat)軟化溫度,頭部體的塑料材料與裙套體的塑料材料被緊密地焊接到一起,且無(wú)需另外加熱或添加材料。在經(jīng)過(guò)短時(shí)間的加壓保持(在幾秒的數(shù)量級(jí)上)之后,進(jìn)行冷卻,按照尺寸需要對(duì)裙套體進(jìn)行成型,并將其緊固地焊接到裙套體上。
對(duì)于上述的兩種工藝,前者已出現(xiàn)了五十多年,后者的歷史也有四十多年,人們經(jīng)常定期地對(duì)這兩種工藝進(jìn)行改進(jìn)。目前,生產(chǎn)率可以達(dá)到每分鐘約200-250件。但從目前看來(lái),生產(chǎn)率已經(jīng)達(dá)到了極限,簡(jiǎn)單地采用目前現(xiàn)有的裝置將不可能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率進(jìn)一步顯著的提高(超過(guò)每分250-300件)。
因而,申請(qǐng)人力圖提供一種新的軟管制造機(jī)組,該機(jī)組應(yīng)被設(shè)計(jì)成能以可以接受的經(jīng)濟(jì)條件顯著地提高生產(chǎn)率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于制造軟管的機(jī)組,其中的軟管包括一裙套體和一頭部體,頭部體上設(shè)置有一頸部和一肩部,肩部將所述頸部與所述裙套體連接起來(lái),所述機(jī)組包括三個(gè)截然區(qū)分的操作區(qū)域——第一操作區(qū),其專用于制造所述裙套體,其通常包括一個(gè)用于造形制出長(zhǎng)圓筒套管的裝置,從而可在該區(qū)域的出口處按照所需的長(zhǎng)度從該套管上截出所述裙套體;——第二操作區(qū),其專用于制造所述軟管,其包括至少一個(gè)用塑料材料制造型坯的裝置、以及數(shù)個(gè)成型裝置,其中的成型裝置通過(guò)對(duì)所述型坯執(zhí)行壓縮來(lái)制出所述頭部體,每個(gè)成型裝置都包括一沖模和一沖頭,在執(zhí)行模制之前,將其中一個(gè)所述裙套體設(shè)置到每個(gè)沖頭上,從而頭部體一旦被成型完成之后,其就被焊接到了所述裙套體上;——第三操作區(qū),其專用于對(duì)所制得軟管執(zhí)行精加工,所述機(jī)組還包括——一第一傳送裝置,其以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將所述裙套體從所述第一操作區(qū)傳送到所述第二操作區(qū);以及——一第二傳送裝置,其與第一傳送裝置同步地、以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將所述軟管從所述第二操作區(qū)傳送到所述第三操作區(qū),所述機(jī)組的特征在于第二操作區(qū)包括一第三傳送裝置,其用于以與第一傳送裝置和第二傳送裝置同步的連續(xù)運(yùn)動(dòng)方式、對(duì)沖頭進(jìn)行輸送;第二操作區(qū)還包括裝載裝置和卸載裝置,其中的裝載裝置與第一、第三傳送裝置的同步運(yùn)動(dòng)相關(guān)地將所述裙套體裝載到?jīng)_頭上,而卸載裝置則與第二、第三傳送裝置的同步運(yùn)動(dòng)相關(guān)地使沖頭與蓋罩著這些沖頭的軟管脫離。
典型的情況是第一操作區(qū)包括一造形裝置,其用于形成一長(zhǎng)的圓筒狀套管,第一操作區(qū)還包括用于從該套管上截切裙套體的裝置。圓筒狀套管是“長(zhǎng)條的”,這就意味著其長(zhǎng)度要遠(yuǎn)大于裙套體的長(zhǎng)度。例如,其涉及一種擠出成型或共擠成型的塑料套筒,其中的塑料材料是由一個(gè)或幾個(gè)螺桿擠出機(jī)連續(xù)地供送的。所述的套管還可涉及用如下方法制得的套筒將一材料條帶纏卷起來(lái),并沿縱長(zhǎng)方向?qū)l帶進(jìn)行焊接,其中的條帶是由一層或幾層塑料材料構(gòu)成的,且可能在塑料材料層中間帶有薄的金屬層。在局部分段地對(duì)條帶進(jìn)行卷繞,以使得條帶的兩橫向邊緣處于相互面對(duì)的狀態(tài),然后,在將所述的兩橫向邊緣疊置或并置之后,對(duì)其執(zhí)行焊接。這樣,就形成了一條長(zhǎng)的圓筒狀套管,其沿著自身的軸線方向延伸。
然后,從長(zhǎng)圓筒狀套管的端部上不連續(xù)地進(jìn)行截切(優(yōu)選地是利用一個(gè)或幾個(gè)切割工具)而獲得具有所需長(zhǎng)度的裙套體。這些切割工具伴隨著長(zhǎng)圓筒狀套管的向前進(jìn)動(dòng)以這樣的方式工作其在一個(gè)平面內(nèi)截切長(zhǎng)圓筒狀套管的管壁,其中的平面被保持著與所述長(zhǎng)圓筒狀套管的軸線垂直的狀態(tài)。在切割完成之后,在所述長(zhǎng)套管向前運(yùn)動(dòng)的作用下,各個(gè)裙套體仍然位于長(zhǎng)圓筒狀套管的軸線上,且這些裙套體相互頂推著,直至到達(dá)某一位置處,在該位置處,裙套體被所述的第一傳送裝置撿取走。
第一傳送裝置具有個(gè)性化的拾取裝置,該拾取裝置通常為一些桿棒,各個(gè)裙套體將套裝到這些桿棒上,桿棒以連續(xù)的方式運(yùn)動(dòng),從而每當(dāng)長(zhǎng)圓筒狀套管向前移動(dòng)一個(gè)裙套體長(zhǎng)度時(shí)、桿棒都可到達(dá)一個(gè)位置處,該位置相對(duì)于新切出裙套體的端頭為相同的位置。所述第一傳送裝置將第一操作區(qū)的裙套體以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式傳送到第二操作區(qū)。這就對(duì)各個(gè)裙套體施加了一個(gè)運(yùn)動(dòng),使得裙套體的軸線不再與該運(yùn)動(dòng)所限定的軌跡相切。優(yōu)選地是裙套體的軸線始終保持著與所述軌跡基本垂直的狀態(tài)。還優(yōu)選地是以某種方式使得裙套體組件保持在靠近一平均位置的位置上,所選擇桿棒的直徑與裙套體直徑具有相當(dāng)高的吻合度。在下文的語(yǔ)境中,這樣的桿棒被稱為“裝載心軸”。
根據(jù)本發(fā)明的第二操作區(qū)專用于制造軟管。該操作區(qū)包括一個(gè)用于將裙套體裝載到?jīng)_頭上的區(qū)域,在該區(qū)域內(nèi),裝載裝置在第一傳送裝置與第二傳送裝置之間動(dòng)作;一利用塑料材料制造型坯的區(qū)域;一通過(guò)擠壓而將頭部體焊接到裙套體端頭上、進(jìn)而制出軟管的區(qū)域,此時(shí)的裙套體被套裝在沖頭上;以及一用于將這樣制成的軟管卸載的區(qū)域,在該區(qū)域內(nèi),卸載裝置在第三傳送裝置與第二傳送裝置之間動(dòng)作。第三傳送裝置將沖頭傳送到用于裝載裙套體的區(qū)域、用于制造軟管的區(qū)域、以及用于卸載軟管的區(qū)域中。下文將對(duì)這些不同的區(qū)域進(jìn)行描述。
第二傳送裝置以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將軟管從第二操作區(qū)傳送到第三操作區(qū)。其對(duì)每一軟管施加一個(gè)運(yùn)動(dòng),使得所述軟管的軸線不與所述軌跡相切。優(yōu)選地是,所述軟管的軸線始終保持基本上垂直于所述軌跡的狀態(tài)。通常,第二傳送裝置可以是一條由杯體組成的閉環(huán)鏈路。杯體是中空的容器,其用于容納軟管,杯體圓筒狀容腔的直徑略大于軟管的直徑。所述圓筒狀容腔上通常設(shè)置有通風(fēng)道,空氣在該通風(fēng)道內(nèi)循環(huán)流動(dòng),氣流或者是通過(guò)抽氣而產(chǎn)生的,從而可使軟管與所述容腔保持同軸,氣流或者是利用吹氣而產(chǎn)生的,從而可將所述軟管吹出。
在離開(kāi)第二操作區(qū)的軟管的輸送流量與進(jìn)入到第二操作區(qū)的裙套體流量相等的意義上,第二傳送裝置與第一傳送裝置保持所謂的同步關(guān)系。以這樣的方式,則就使經(jīng)過(guò)第二操作區(qū)的裙套體批量既不會(huì)堆積過(guò)剩、也不會(huì)缺乏(因而使軟管也不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況)。為了使機(jī)組的生產(chǎn)節(jié)奏有一定的柔性,第一、第二傳送裝置上還設(shè)置有蓄積裝置,從而當(dāng)下游的工作無(wú)法進(jìn)行下去時(shí),上游的工作能臨時(shí)性地持續(xù)一段時(shí)間(幾分鐘或更長(zhǎng))。
在某種意義上講,第一傳送裝置的運(yùn)動(dòng)、第二傳送裝置的運(yùn)動(dòng)、以及第三傳送裝置的運(yùn)動(dòng)被稱為是“連續(xù)的運(yùn)動(dòng)”,其中的某種意義是指在任一瞬間時(shí)刻——尤其是裝載裙套體、對(duì)頭部體進(jìn)行擠壓、以及卸載軟管的過(guò)程中,裙套體或軟管都不會(huì)保持不動(dòng)。優(yōu)選地是,承座也是連續(xù)地運(yùn)動(dòng)著的,其跟隨著由第三傳送裝置施加的整體運(yùn)動(dòng)。
第三操作區(qū)專用于完成軟管的制造。通常,一旦在裙套體的端頭上成型出頭部體之后,對(duì)軟管還有一定數(shù)目的補(bǔ)充性操作需要完成。這些操作可以是對(duì)一塞封管帽進(jìn)行固定;對(duì)裙套體進(jìn)行印刷;在外部涂布清漆等。完工后的柱狀工件在某些裝置(例如封口機(jī))中進(jìn)行分組,其中,軟管是通過(guò)第二傳送裝置輸送到這些裝置中的。
對(duì)第二操作區(qū)的詳細(xì)描述第二操作區(qū)包括一裝載區(qū),在該區(qū)域內(nèi),裝載裝置以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式對(duì)裙套體進(jìn)行傳送,從而使裙套體離開(kāi)第一傳送裝置,并套裝著沖頭,由第三傳送裝置施加的運(yùn)動(dòng)會(huì)驅(qū)動(dòng)該沖頭。
沖頭連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第一傳送裝置運(yùn)動(dòng)的同步是這樣在所述裝載區(qū)內(nèi),沖頭和裙套體沿著平行的軌跡運(yùn)動(dòng),而它們的軸線則基本上是重合的。當(dāng)它們達(dá)到基本上重合的狀態(tài)時(shí),或者連接到第一傳送裝置、或者連接到第三傳送裝置的一裝載裝置在朝向沖頭的方向上向裙套體施加一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生一軸向平移,以這樣的方式就可將裙套體套裝到?jīng)_頭上,且在其第一開(kāi)口端留有很小的游隙,當(dāng)所述裙套體幾乎完全套裝到?jīng)_頭上之后,停止所述的相對(duì)位移,裙套體上將要被焊接到頭部體上的那一端延伸超出沖頭的頭部。優(yōu)選地是該裝載裝置被連接到第三傳送裝置上,這將可養(yǎng)護(hù)一由裝載沖頭組成的簡(jiǎn)單鏈路,該裝載沖頭作為用于傳送裙套體的裝置。
在模制所用操作時(shí)間特別長(zhǎng)的情況下(制造過(guò)程需要幾個(gè)依次的壓縮步驟,例如制造多層頭部體或?qū)Ψ馊亩纬尚?,可對(duì)幾個(gè)第三傳送裝置進(jìn)行組織,每個(gè)第三傳送裝置都可傳送多個(gè)沖頭,并將它們置于同一裝載區(qū)中,在該裝載區(qū)中,幾個(gè)裝載裝置可同時(shí)作用,以將裙套體輸送給由不同第三傳送裝置推送的沖頭,其中,裙套體是由第一傳送裝置傳送來(lái)的。盡管如此,在大多數(shù)情況下,執(zhí)行壓縮、必須要執(zhí)行的保養(yǎng)、以及冷卻頭部體所需要的時(shí)間都足夠地短,對(duì)于單個(gè)的第三傳送裝置就已足夠了。
在軟管的制造區(qū)域內(nèi),用于對(duì)頭部體執(zhí)行模制的幾個(gè)裝置循環(huán)地移動(dòng)著,并由第三傳送裝置以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)著。這些裝置的數(shù)目是所需生產(chǎn)率、所用時(shí)長(zhǎng)的函數(shù),其中,所用時(shí)長(zhǎng)是指執(zhí)行壓縮、冷卻、并對(duì)模制部件進(jìn)行必要保養(yǎng)所需的時(shí)間(在幾秒的數(shù)量級(jí)上,對(duì)于軟管上具有正常幾何形狀的頭部體,該時(shí)間通常為5秒)。這些裝置以閉合環(huán)路的形式循環(huán)運(yùn)動(dòng),該環(huán)路并不一定要與沖頭環(huán)路和沖模環(huán)路相重合。在該制造區(qū)域內(nèi),由于存在第三傳送裝置,所以沖頭和沖模可與所述第一、第二傳送裝置的運(yùn)動(dòng)同步地、執(zhí)行大體上連續(xù)的運(yùn)動(dòng)、或完整的連續(xù)運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)被稱為“大體上的”的原因是沖頭和沖模必須要產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這在一方面將會(huì)產(chǎn)生壓縮作用,在另一方面,在壓縮過(guò)程的末了,這將有利于第一脫模階段,該階段是由將沖模與沖頭分離開(kāi)的操作組成的,此時(shí)的沖頭仍然被軟管“蓋罩”著。
沖頭是由第三傳送裝置推動(dòng)的,該傳送裝置使得沖頭可在用于裝載裙套體的區(qū)域、制造區(qū)域、以及卸載區(qū)域之間循環(huán)移動(dòng),以便于能返回到裝載區(qū)處。承座的運(yùn)動(dòng)至少是在制造區(qū)內(nèi)由第三傳送裝置施加的,第三傳送裝置促使沖頭運(yùn)動(dòng),但其還必須要位于制造區(qū)的外側(cè),并距離所述沖頭足夠遠(yuǎn),以便于對(duì)塑料材質(zhì)的型坯進(jìn)行設(shè)定,該型坯在后序被執(zhí)行壓縮加工。優(yōu)選地是為了能便于將沖頭的軸線與承座的軸線對(duì)正,承座即使位于制造區(qū)的外側(cè),其也與第三傳送裝置保持為一體。沖頭與承座之間的相對(duì)分隔是沿著一個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)的,該方向垂直于沖頭、沖模軸線的共同方向,并與由第三傳送軸線限定的軌跡垂直。
在制造區(qū)內(nèi),每個(gè)成型裝置都包括一沖模和一沖頭,其中的沖頭上已裝備有一裙套體,然后,所述裙套體被套裝到?jīng)_頭上,其一端略微延伸超過(guò)所述沖頭的頭部。沖模和沖頭在同一軸線上對(duì)正,并用型坯將它們之間的間隙填實(shí)。型坯是一個(gè)用熱塑性材料制成的擠出部件,其或者被布置在沖模的容腔中,或者被置于沖頭的端部上。對(duì)型坯的布置或者是在其從擠出工藝退出的過(guò)程中進(jìn)行的——在該情況下,型坯具有緊湊的形狀——優(yōu)選為軸對(duì)稱的形狀,或者是在另一個(gè)傳送裝置——即第四傳送裝置的協(xié)助下進(jìn)行布置的,該傳送裝置以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式、與第三傳送裝置同步地對(duì)型坯進(jìn)行傳送,或者還存在一個(gè)第五傳送裝置,其以不連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)對(duì)型坯進(jìn)行傳送,也就是說(shuō),第五傳送裝置使得型坯可被容納到靜止不動(dòng)的容器中,然后,再將容器設(shè)置成運(yùn)動(dòng)的,從而就可以將型坯布置到成型裝置的間隙中,其中的成型裝置由第三傳送裝置推動(dòng)。
沖頭頭部的形狀用于形成軟管頭部體的內(nèi)表面。沖模的容腔限定了頭部體的外表面。
在制造區(qū)內(nèi),在沖頭上設(shè)置了裙套體,裙套體被套裝到?jīng)_頭上,并達(dá)到一定的高度,該高度使得裙套體的端部略微超出沖頭的頭部通常超出肩部3到4毫米,肩部作為基本上為截頂錐臺(tái)形狀的沖頭頭部的底座,沖頭的頭部限定了所要制造軟管肩部的內(nèi)表面的形狀。為了使裙套體保持在該位置上——直到進(jìn)行模制時(shí)為止,沖頭上設(shè)置了一個(gè)或多個(gè)彈性元件,這些彈性元件的徑向位移形成了一個(gè)圓筒狀的尺寸,該尺寸的直徑在未變形時(shí)大于裙套體的直徑。
當(dāng)沖頭和沖模相互對(duì)正時(shí),如果沖頭頭部與沖模容腔之間的間隙被型坯填充之后,型坯在該區(qū)域內(nèi)的溫度略微超過(guò)工作溫度,沖頭和沖模被合并到一起,該合并動(dòng)作優(yōu)選地是通過(guò)使二者中之一沿它們共同的軸線相對(duì)地移向另一者。作用于沖頭的相對(duì)位移裝置與第三傳送裝置相關(guān),其施加一個(gè)位移作用,該位移垂直于沖模(與沖頭對(duì)應(yīng)地)的軌跡。
在該位移的影響下,型坯發(fā)生變形,且塑料材料的流動(dòng)由殘留間隙的自由表面進(jìn)行引導(dǎo),其中,殘余間隙容積逐漸地減小。當(dāng)沖頭和沖模結(jié)合到一起時(shí),它們形成了一個(gè)模制容腔,裙套體的端部被容納在該容腔內(nèi)。型坯的塑料材料與裙套體的端部相接觸。頭部體和裙套體的塑料材料被緊密地焊接到一起,而無(wú)需另外加熱或添加材料。在用稍微的壓力進(jìn)行保持之后、且在冷卻之后,兩個(gè)部件保持著被焊接到一起的狀態(tài)。
由于壓縮操作要涉及不可被忽略的力量,所以不進(jìn)行位移的那個(gè)模制用具最好是被一支撐裝置支持著,該支撐是沿其延伸長(zhǎng)度的所有部件進(jìn)行的,與此同時(shí),另一模制用具接近上述的模具,然后再與其保持為一個(gè)整體。
第二操作區(qū)還包括一卸載區(qū),在該卸載區(qū)內(nèi),卸載裝置以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將套裝在沖頭上的軟管傳送向第二傳送裝置,沖頭由第三傳送裝置所施加的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
第三傳送裝置的連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第二傳送裝置連續(xù)運(yùn)動(dòng)的同步是這樣的在該卸載區(qū)內(nèi),其上設(shè)置有軟管和杯體的沖頭沿平行的軌跡移動(dòng),而它們的軸線則基本上重合。當(dāng)這些軸線基本上重合時(shí),一個(gè)或者連接到第三傳送裝置上的、或者連接到第二傳送裝置上的卸載裝置在杯體的方向上向軟管施加一個(gè)軸向的相對(duì)位移,使得軟管被收容到杯體的容腔中。優(yōu)選地是,該卸載裝置杯連接到?jīng)_頭的傳送裝置上,這樣就可以將由杯體組成的簡(jiǎn)單鏈路作為第二傳送裝置。
同步取決于這樣的情況從第二操作區(qū)輸出的軟管的流量等于進(jìn)入到第二操作區(qū)中的裙套體的流量。在模制操作過(guò)程非常長(zhǎng)的情況中,將沒(méi)有任何因素妨礙對(duì)幾個(gè)第三傳送裝置的組織,每個(gè)第三傳送裝置都可傳送多個(gè)沖頭,并將這些沖頭置于同一卸載區(qū)域內(nèi),在該區(qū)域內(nèi),多個(gè)卸載裝置將同時(shí)作用到由沖頭形成的每一閉環(huán)條帶上,并將從各個(gè)第三傳送裝置輸出的軟管輸送給第二傳送裝置。
當(dāng)裝載裝置和卸載裝置被連接到第三傳送裝置上時(shí),它們可相互重合而形成一裝置,該裝置可在兩個(gè)方向上產(chǎn)生相對(duì)位移,因而可完成兩方面的功能。但是,優(yōu)選地是,由于裙套體的柔性非常大,很難利用其圓筒狀側(cè)壁來(lái)對(duì)其進(jìn)行操作,所以采用了兩種不同的方法第一種方法例如是采用一指狀推壓件(或撥叉),其將裙套體的一端推向沖頭;第二種方法可非常簡(jiǎn)單,其包括在沖頭上設(shè)置一通道,該通道在沖頭頭部的一個(gè)或兩個(gè)位置處是開(kāi)口的,壓縮空氣噴射經(jīng)過(guò)該通道。過(guò)度的壓力作用在軟管頭部體的內(nèi)表面上,該壓力足以使所述軟管頭部體與沖頭的頭部相分離,然后在杯體的方向上將軟管沿軸向吹出。
第二操作區(qū)還包括用于制造型坯的區(qū)域??紤]到根據(jù)本發(fā)明的、由第三傳送裝置施加的運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的,這并非是必要的。型坯例如可通過(guò)擠出成型的方法“靜態(tài)地”獲得,然后再將其取走,并當(dāng)沖模或沖頭通過(guò)時(shí)對(duì)其進(jìn)行布置。但是,為了便于對(duì)頭部體的壓縮,常常最好是從一個(gè)型坯開(kāi)始進(jìn)行加工,該型坯在此前已經(jīng)是軸對(duì)稱的。這樣,一具有環(huán)面形狀的型坯就可以更為規(guī)則地填充用于模制頭部體的容腔。優(yōu)選地是試用并保持該型坯的形狀,直到使型坯能被置于沖模的容腔中、或置于沖頭的頭部上,并環(huán)繞著限定頸部?jī)?nèi)表面的突起。如果要以很快的速度獲得樣品,則上述的方式被證明是困難的,在此情況下,可嘗試隨著一連續(xù)的運(yùn)動(dòng)將其布置到模制工具部件的間隙中,其中的連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置的運(yùn)動(dòng)同步,上述的制造方式或者是利用由一個(gè)由第四傳送裝置推動(dòng)的裝置來(lái)執(zhí)行擠出成型,該第四傳送裝置與第三傳送裝置同步;或者是“靜態(tài)地”執(zhí)行擠出成型,然后再利用一第五傳送裝置以間歇運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)對(duì)這樣制出的型坯進(jìn)行傳送,使其經(jīng)過(guò)容器的中間部分,該容器中靜態(tài)地容納著擠出件,然后再開(kāi)始運(yùn)動(dòng),從而可將型坯布置到成型裝置的間隙中,其中的成型裝置是由第三傳送裝置來(lái)推動(dòng)的。
在第一情況下,擠出的型坯從固定不動(dòng)的擠出模中脫出,其中的擠出模是由一固定的擠壓機(jī)(固定的意義是指只有擠壓螺桿繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng))提供的。例如可將型坯布置到?jīng)_模的容腔中,而同時(shí)沖模則被第三傳送裝置推動(dòng)著,從而移動(dòng)靠近沖模的出口處,以便于在型坯經(jīng)過(guò)該出口時(shí)對(duì)其進(jìn)行接納。在一簡(jiǎn)單的實(shí)施例中,擠出的型坯是在水平方向上連續(xù)地出現(xiàn)的,且一刮刀指狀物位于所經(jīng)過(guò)沖模的上方,以對(duì)擠出件執(zhí)行剪切,擠出件在重力作用下掉落到?jīng)_模的容腔中。承座——以及與此相關(guān)的刮刀指狀物的通過(guò)速度、以及熱塑性材制成的擠出件的擠出速度是這樣來(lái)確定的通過(guò)對(duì)擠出件執(zhí)行剪切所獲得的型坯具有所需數(shù)量的熱塑性材料,從而就可以高精度地填充模制容腔的體積(通常,制造公差必須要小于5%)。
還可以按照這樣的方式來(lái)改變擠出件從沖模中退出的方式使得擠出件垂直脫出,并采用一滑動(dòng)的閘式閥來(lái)敞開(kāi)或阻塞沖模的出口。閘閥的滑動(dòng)會(huì)在所需的長(zhǎng)度處將擠出件截?cái)?,所制得的擠出件會(huì)掉落到?jīng)_模的容腔中,其被制成在出口的下方、從沖模垂直地通過(guò)。
這樣,從該型坯開(kāi)始,所要進(jìn)行的就是制造一軟管頭部體的工作了,該頭部體包括一肩部,其一端以自焊的方式焊接到裙套體的一端上;一頸部,該頸部上設(shè)置有一個(gè)配送孔口。如果是通過(guò)壓縮來(lái)執(zhí)行模制,則制造帶有配送孔口的頸部就會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題,如果采用連續(xù)運(yùn)動(dòng)的模具,則問(wèn)題就會(huì)更為嚴(yán)重;人們或者可以采用一個(gè)大的擠出螺帽來(lái)作為型坯,但在此情況下,很難避免形成殘余遮罩的問(wèn)題,該遮罩會(huì)遮蓋住孔口;或者也可采用環(huán)面形狀的型坯,其被套裝到一個(gè)與沖?;驔_頭相連接的中央突起上。
如果采用了大螺帽形狀的型坯,則在孔口的位置處就會(huì)獲得幾乎為系統(tǒng)性的殘余遮罩。即使設(shè)置了插口系統(tǒng),例如可使沖頭的一個(gè)突起伸入到?jīng)_模的容腔中,也不可能對(duì)模具部件實(shí)施精密的調(diào)節(jié)和精確的對(duì)正,在一方面,這是由于這些條件與處于運(yùn)動(dòng)中的模具和很高的生產(chǎn)率的兼容度很低,在另一方面,則是由于在壓縮終了時(shí)所需的壓力變得無(wú)效。
如果采用了環(huán)面的型坯,則問(wèn)題在于要將型坯制成所需的形狀,然后再無(wú)太大變形地將其安裝就位到位于模制工具部件之間的間隙中。
第一種方案包括的操作有在一活動(dòng)擠出機(jī)的協(xié)助下,制造環(huán)面形狀的型坯。然后最好是利用一第四傳送裝置,該裝置用于以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式對(duì)擠出的型坯進(jìn)行傳送,其中的運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置的運(yùn)動(dòng)同步??捎梢挥糜趫?zhí)行輸送的裝置來(lái)組成該傳送裝置,該裝置包括幾個(gè)擠出機(jī),這些擠出機(jī)被該第四傳送裝置推動(dòng),第四傳送裝置局部地限定了擠出機(jī)的軌跡,軌跡平行于沖頭的軌跡、或平行于用來(lái)接納型坯的承座的軌跡,擠出的軸線基本上與接納用具的軸線重合,接納用具的長(zhǎng)度對(duì)所要擠出的塑料材料量是足夠的。
第二種方案包括用一靜止不動(dòng)的擠出機(jī)來(lái)制造型坯。然后再利用一個(gè)或幾個(gè)傳送裝置,這些傳送裝置用于以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式傳送中間容器。這一(或這幾個(gè))第四傳送裝置所施加的運(yùn)動(dòng)足夠地慢,從而可在良好的條件下接納產(chǎn)出的擠出件,每個(gè)第四傳送裝置的各個(gè)容器在一固定擠出沖模的出口前方通過(guò)。在一固定擠出機(jī)的協(xié)助下,可制得一種很厚的圓筒狀擠出件,然后可在一定高度處將該擠出件截?cái)啵瑥亩瞳@得了形成軟管頭部體所需的材料量。
在該方案的一種變型形式中,擠出件被截?cái)?,然后被接納到一容器中,該容器上是設(shè)置有穿孔心軸,該心軸的端部從沖模上刮掠過(guò),且相對(duì)于所述沖模移動(dòng),從而使穿過(guò)環(huán)面型坯中央孔內(nèi)徑所必需的時(shí)間與獲得所需塑料材料量的擠出時(shí)間長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)。
在該方案中一種第二變型形式中,利用一種特殊形狀的切刃來(lái)在運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行截切,其中的切刃與第四傳送裝置為一整體。通常,該切刃的形狀為V字型,該形狀使其可對(duì)擠出件進(jìn)行截切,同時(shí)還能以很小的變形獲得一環(huán)面形狀的型坯。在對(duì)擠出件執(zhí)行截切之后,該切刃還作為一容器,用于接納所制得的環(huán)面型坯,以便于在需要的時(shí)候,將其傳送向模制壓縮用具。
然后,這一或這些第四傳送裝置以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式對(duì)中間容器進(jìn)行傳送,這些中間容器以與第三傳送裝置同步的連續(xù)運(yùn)動(dòng)方式接納擠出的型坯,且可利用重力、或還可借助于氣流將型坯安置到成型工具部件之間的間隙中,也就是說(shuō),將型坯安置到?jīng)_模的容腔中、或環(huán)繞到?jīng)_頭的一中央突起上。在實(shí)例3中描述了這種變型形式一種特別簡(jiǎn)單而有效的上述第二種方案的另一種變型形式在于采用一第五傳送裝置,該第五傳送裝置以間歇運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)傳送中間容器,該中間容器能完全地停止運(yùn)動(dòng),以在一固定擠出機(jī)的出口處接納型坯,然后再開(kāi)始運(yùn)動(dòng),以將型坯置于成型工具部件之間形成的間隙中,其中模具部件由第三傳送裝置推動(dòng)。該裝置例如是一條由杯體組成的傳送鏈,該傳送鏈與一蓄積器相關(guān)。
一第三種方案包括利用擠出加工來(lái)制造一簡(jiǎn)單螺帽的措施在壓縮過(guò)程中,不必去解決會(huì)形成阻塞孔口的遮罩的問(wèn)題。與此相反,要特意制出遮罩。事實(shí)上,該遮罩被稱為“蓋帽”,原因在于其封閉了配送孔口。該蓋帽具有特定的形狀,從而蓋帽可被容易地拆卸下來(lái),而無(wú)需采用特殊的切割工具,這樣就可以獲得具有整潔、干凈側(cè)面的配送孔口。
在該第三方案中,按照這樣的方式來(lái)設(shè)計(jì)沖頭和帶有容腔的沖模使得這樣模制成的頭部體具有一頸部,該頸部的上末端上罩有一蓋帽,其具有至少一橫向的側(cè)壁,該側(cè)壁包括一可被切割的區(qū)域(或撕開(kāi)區(qū)),該區(qū)域的封閉輪廓限定了孔口所需的形狀,且該區(qū)域被兩個(gè)區(qū)域包圍著,這兩個(gè)區(qū)域可抵抗破壞所述被切割區(qū)所需的機(jī)械力量,兩區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域用于傳遞所述機(jī)械力,而另一區(qū)域則用于進(jìn)行支撐。
在模制之后,通過(guò)在所述蓋帽的一部分上施加一機(jī)械力而將其去掉。蓋帽的這一部分通過(guò)傳遞所述機(jī)械力的那一區(qū)域與切割區(qū)分隔開(kāi),因而,施加所述機(jī)械力的結(jié)果就是使切割區(qū)破裂,從而形成配送孔口。在實(shí)例2中描述了一種尤其簡(jiǎn)單而有效的實(shí)施方式,該實(shí)施例包括的措施為使蓋帽的一部分具有軸向桿棒的形狀。一旦沖模被釋放之后,這樣制成的、并帶有所述蓋帽的軟管就與沖頭成為一體,且由于第三傳送裝置而連續(xù)地運(yùn)動(dòng)。因而,在桿棒端部的軌跡上橫向設(shè)置一簡(jiǎn)單的固定指狀體就足夠了,將該指狀體設(shè)置到某一距離處,以使得當(dāng)頭部體到達(dá)該位置處時(shí)切割區(qū)可被冷卻到某一溫度(只需要幾秒鐘時(shí)間),該溫度略低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。桿棒的端部因而就會(huì)被指狀體固定住,而桿棒的根部則執(zhí)行連續(xù)的運(yùn)動(dòng)。因而,就會(huì)在桿棒上作用一撓曲力,該作用力被傳遞到橫向壁上。在該撓曲力的作用下,切割區(qū)發(fā)生破裂,蓋帽被沿精確而可被重復(fù)的方向彈出到連續(xù)運(yùn)動(dòng)的制造傳送鏈的外側(cè)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于制造軟管的方法,其中的軟管包括一裙套體和一頭部體,頭部體上設(shè)置有一頸部和一肩部,肩部將所述頸部與所述裙套體連接起來(lái),所述方法包括如下的階段——一第一階段,在該階段中,利用一第一傳送裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)裙套體,使其連續(xù)運(yùn)動(dòng);——一第二階段,在該階段中,用裝載裝置將所述裙套體裝載到?jīng)_頭上,沖頭與一第三傳送裝置相聯(lián)系,第三傳送裝置被驅(qū)動(dòng)成連續(xù)運(yùn)動(dòng),且該運(yùn)動(dòng)與第一傳送裝置的運(yùn)動(dòng)同步,裙套體一端的延伸長(zhǎng)度略微超過(guò)沖頭;——一第三階段,在該階段中,通過(guò)將頭部體自焊到裙套體的一端上而制出軟管,其中的頭部體是通過(guò)對(duì)一型坯執(zhí)行壓縮模制、并通過(guò)將帶有裙套體的沖頭相對(duì)地移近一沖模而制得的,當(dāng)所述沖頭和所述沖模被布置成并排時(shí),它們限定了一個(gè)成型容腔,在該容腔內(nèi)夾持著裙套體的端部,所述沖頭和所述沖模被第三傳送裝置的連續(xù)整體運(yùn)動(dòng)所驅(qū)動(dòng),所述型坯在沖頭與沖模之間的間隙中受壓縮之前,先用一第四傳送裝置對(duì)其進(jìn)行布置,第四傳送裝置由一連續(xù)的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng),該連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置的運(yùn)動(dòng)同步;——一第四階段,在該階段內(nèi),利用卸載裝置將所述軟管卸載到一第二傳送裝置上,第二傳送裝置被一連續(xù)運(yùn)動(dòng)所驅(qū)動(dòng),該連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置同步。
上述的過(guò)程是從裙套體已被制出的時(shí)刻開(kāi)始執(zhí)行,直到軟管送去進(jìn)行精整操作時(shí)為止。很顯然,根據(jù)本發(fā)明的方法的各個(gè)階段可被上述的各個(gè)優(yōu)選特征來(lái)增強(qiáng)。沖頭被稱為與第三傳送裝置“相關(guān)”,這樣描述的意義在于與沖模類似,沖頭都由一整體的連續(xù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng),該運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于第三傳送裝置的運(yùn)動(dòng),沖頭還可由一相對(duì)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng),該運(yùn)動(dòng)用于使沖頭靠近沖?;蜻h(yuǎn)離沖模,或者用于裝載裙套體或再用于卸載軟管。
還可以構(gòu)思出多種變型形式,例如可采用幾個(gè)已先前制出的元件以及它們的組件,通過(guò)對(duì)一中間部件執(zhí)行壓縮成型,用壓縮成型的構(gòu)件對(duì)這些元件的一部分執(zhí)行自熔焊或夾持因而就可以在沖頭上設(shè)置一插入件,其被置于沖頭的端部上,所述插入件被用于遮蓋肩部的內(nèi)表面,目的在于增大在該位置點(diǎn)處的擴(kuò)散阻礙。例如在專利文件US 44662845(授予KMK)、EP 0130239(AISA)、或EP 0724897(CEBAL S.A.)中就描述了這樣的插入件。頭部體如上述那樣進(jìn)行壓縮成型。以這樣的方式來(lái)設(shè)計(jì)該成型容腔使得插入件的端部被夾持在壓縮成型頭部體的塑料材料中。很顯然,沒(méi)有任何物體會(huì)阻礙其上還帶有裙套體的沖頭,裙套體套裝在沖頭的圓柱狀表面上,且不會(huì)阻礙在對(duì)插入件執(zhí)行夾持的同時(shí),對(duì)裙套體的端部與壓縮成型頭部體的塑料材料執(zhí)行自焊。
另一種變型形式在于在沖頭上設(shè)置裙套體和一頭部體,頭部體先前已被模制出,但其外直徑略大于裙套體的直徑;還在于通過(guò)對(duì)一環(huán)面型坯執(zhí)行壓縮成型而制出軟管,型坯只用于制出肩部的外端部,該外端部構(gòu)成了頭部體與裙套體之間的邊界區(qū),這正如第6068717號(hào)美國(guó)專利(授予B.A.Schwyn)中所描述的那樣。頭部體、裙套體、以及環(huán)面型坯的塑料材料可相容地熔合到一起,且頭部體與裙套體的端部要足夠地薄,使它們?cè)趯?duì)所述型坯執(zhí)行壓縮成型的過(guò)程中可與型坯的塑料材料熔合接觸到一起,并與型坯的材料相混合。
最后,可廣泛地用該方法來(lái)制造除軟管之外的其它組件,也就是可用于制造其它用塑料材質(zhì)構(gòu)件組成的組件,且至少其中一個(gè)構(gòu)件具有一個(gè)部件,在對(duì)一最終構(gòu)件進(jìn)行成型、或用所述最終構(gòu)件的塑料材料進(jìn)行夾持的過(guò)程中,所述部件被自焊到該最終構(gòu)件上。所需要的所有措施是設(shè)置一個(gè)和/或其它的壓縮成型工具部件,該工具部件被已制出構(gòu)件的連續(xù)整體運(yùn)動(dòng)所驅(qū)動(dòng),且這些已制出構(gòu)件的某些部件以這樣的方式延伸當(dāng)這些成型工具部件被并排設(shè)置時(shí),它們形成了一個(gè)成型容腔,這些部件被夾持在該成型容腔內(nèi)。延伸著的部件可以是這樣的部件其足夠地薄,從而可在對(duì)型坯執(zhí)行壓縮成型的過(guò)程中與所述型坯的塑料材料熔合接觸,并與所述的塑料材料相混合,型坯用于制造最終的構(gòu)件。但該延伸部件還可以是一厚重的突伸部件,其形式呈現(xiàn)為楔形榫頭或其它的錨固形式,以這樣的方式,在對(duì)最終器件執(zhí)行壓縮成型之后,這些延伸部件可被最終器件的塑料材料夾持保持著。
組件中的不同構(gòu)件可用同種的材料制成,或者如果在壓縮成型過(guò)程中要采用自焊接,則可用能熔合相容的材料制成。這些材料也可以是不相熔合的,在此情況下,則可采用這樣的設(shè)計(jì)用壓縮成型構(gòu)件的塑料材料來(lái)夾持已被制出的構(gòu)件的某些部分。
還可用對(duì)組件中某個(gè)構(gòu)件執(zhí)行單純的造形操作來(lái)取代壓縮成型,其中的該構(gòu)件是用具有粘附特性的聚合物材料制成的。如專利文件US6068717中所描述的那樣,優(yōu)選地是該構(gòu)件是兩已成型構(gòu)件之間的中間構(gòu)件,其作為環(huán)面型坯,用于構(gòu)成頭部體與裙套體之間的邊界區(qū)域。上述的造形工具部件類似于上述的成型工具部件。輸送這些工具部件,并將各個(gè)構(gòu)件定位到這些工具部件上的操作也是類似的。對(duì)于具有粘附性能的聚合物材料,可選擇用丁基或丁烯基團(tuán)改性的聚烯烴。
在下文對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述中,第二操作區(qū)被一個(gè)裝置占據(jù)著,該裝置包括所述的第三傳送裝置,第三傳送裝置既可被沖頭的運(yùn)動(dòng)所驅(qū)動(dòng),也可被承座的運(yùn)動(dòng)所推動(dòng)。所述裝置表示在圖1、2、3和圖11中。圖4到圖8表示了各個(gè)不同的階段裝載、壓縮、以及卸載。圖9到圖11表示了各種裝置,這些裝置可制得一型坯,并將型坯置于成型工具部件的間隙中。
圖1是一個(gè)軸測(cè)圖,表示了一旋轉(zhuǎn)機(jī)械,其占據(jù)著根據(jù)本發(fā)明機(jī)組的第二操作區(qū),且在圖中的前景處,表示出了輸送鏈的一部分,輸送鏈用于使裙套體進(jìn)入、穿過(guò)、并離開(kāi)裝載區(qū),在圖中的背景處,一條由帶有軟管的杯體組成的傳送鏈正在離開(kāi)卸載區(qū);圖2也是圖1所示旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸測(cè)圖,該視圖是從與圖1觀察視角剛好處于徑向相對(duì)位置處制得的,在圖中的左側(cè),表示了用于輸送裙套體的傳送鏈的一部分,而在圖中的右側(cè),則表示了帶有杯體的傳送鏈的一部分,杯體用于接納軟管,在圖中的中間位置,表示了旋轉(zhuǎn)機(jī)械的一部分,該部分專用于將頭部體壓縮成型到裙套體上;圖3是對(duì)上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械所作的俯視圖,圖中表示了用于供應(yīng)裙套體的傳送鏈和用于傳送軟管的傳送鏈;圖4表示了在將頭部體壓縮到裙套體上的過(guò)程中、參與工作的各個(gè)元件的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu),如同在下面的附圖中那樣,在該附圖中,裙套體、沖模、以及被制出的軟管都被表示為剖去了四分之一,從而可展示沖模、穿孔心軸的桿棒、以及沖頭的內(nèi)部構(gòu)造;圖5到圖8表示了執(zhí)行壓縮的各個(gè)階段;其中圖5表示了將裙套體套裝到?jīng)_頭上的階段;圖6表示了當(dāng)型坯被布置到?jīng)_模中時(shí)加工模具的整體結(jié)構(gòu);圖7表示了壓縮開(kāi)始階段;
圖8所制得的軟管,圖中該軟管被彈入到一杯體中;圖9.1表示了在實(shí)例2中所制得軟管的頭部體的形狀,該頭部體在被執(zhí)行壓縮成型之后,其并不帶有孔口,但卻帶有一遮罩,遮罩上具有一切割區(qū),從而在撕開(kāi)所述切割區(qū)之后,可獲得一孔口,該孔口由光潔的邊緣圍成,不帶有任何的毛刺;圖9.2是一剖面圖,詳細(xì)地表示了所述切割區(qū)的剖面結(jié)構(gòu);圖9.3表示了另一種軟管,其所帶的頭部體不同于圖9.1所示的結(jié)構(gòu),圖中還表示出了一T字形的蓋帽,其被安裝在一軌道上,但不與其軌跡相切;圖10表示了用在實(shí)例3中的V字型切刃,其也被用作容器;以及圖11表示了實(shí)例3中所用的傳送裝置。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的機(jī)組包括三個(gè)截然區(qū)分的操作區(qū),在圖1到圖3中只表示了其中的第二操作區(qū)。
第一操作區(qū)專用于制造裙套體1。通過(guò)將一具有阻擋效應(yīng)的多層結(jié)構(gòu)條帶(PE.BD/PE.BD/EAA/EVOH/EAA/PE.BD)的滾卷邊緣焊接起來(lái)就可制成一長(zhǎng)圓筒狀套管,其直徑為30mm,其中的條帶是連續(xù)供送的。條帶已經(jīng)被印刷過(guò)了,且當(dāng)其通過(guò)時(shí)按照所需的長(zhǎng)度160mm、相對(duì)于已印刷的裝飾圖案的位置截切出裙套體1。然后,所述裙套體圍繞到第一傳送裝置100的裝載心軸110固定,其中的第一傳送裝置100是由裝載心軸組成的傳送鏈。
第二操作區(qū)包括一用于制造型坯的裝置30以及一旋轉(zhuǎn)機(jī)械10,旋轉(zhuǎn)機(jī)械10可使整個(gè)成型裝置200處于連續(xù)的圓形運(yùn)動(dòng)R中,該機(jī)械包括心軸210和承座240,另外還包括裝載裝置280和卸載裝置。
第三操作區(qū)被一封塞設(shè)備所占據(jù)。
第一傳送裝置100是一條由裝載心軸110組成的傳送鏈。其以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將裙套體1從第一操作區(qū)傳送到第二操作區(qū)。
第二傳送裝置300是由杯體310組成的傳送鏈。其以連續(xù)的運(yùn)動(dòng)方式將軟管5從第二操作區(qū)傳送到第三操作區(qū)。
第二操作區(qū)包括一第三傳送裝置——旋轉(zhuǎn)機(jī)械10,其與心軸傳送鏈100的運(yùn)動(dòng)、以及杯體傳送鏈300的運(yùn)動(dòng)同步地使沖頭210連續(xù)運(yùn)動(dòng)。第二操作區(qū)還包括裝載裝置280和卸載裝置,裝載裝置相關(guān)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械10與裝載心軸傳送鏈100之間的同步運(yùn)動(dòng),并將裙套體1裝載到?jīng)_頭210上,而卸載裝置則相關(guān)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械與杯體傳送鏈300之間的同步運(yùn)動(dòng),并將沖頭從遮蓋其的軟管5中脫出。
旋轉(zhuǎn)機(jī)械10繞一垂直軸線11轉(zhuǎn)動(dòng),其包括一定數(shù)目的成型裝置200(在該情況下為20個(gè)成型裝置),這些成型裝置按照一整體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡R進(jìn)行移動(dòng)。裙套體1的軸線、沖頭210的軸線、承座240的軸線、以及軟管5的軸線保持相互平行,并均與旋轉(zhuǎn)軸線11平行,該軸線11對(duì)應(yīng)于它們共同的連續(xù)圓周運(yùn)動(dòng)R。沖頭210可沿軸向移動(dòng)向沖模240,以對(duì)頭部體進(jìn)行成型,或在相反的方向上移動(dòng),以便于釋放這樣制得的軟管5。沖模240可在徑向方向上移動(dòng),從而可按照給定的直徑來(lái)接納型坯20,該直徑不同于沖頭軌跡所在圓周的直徑。用于將裙套體1裝載到?jīng)_頭210上的裝置是一裝載撥叉280,其作為一推頂器,位于一套圈120上,該套圈與裝載心軸傳送鏈100的裝載心軸110是一體的。撥叉280是可被驅(qū)動(dòng)的,從而其可在向著沖頭210的方向上軸向運(yùn)動(dòng),同時(shí),沖模240則位于不同的直徑上,用于接納擠出的型坯20。
利用凸輪隨動(dòng)件220的中介作用,沖頭210可在軸向上位移,在當(dāng)前情況下,凸輪隨動(dòng)件220為滾輪,其位于沖頭與其頭部相反的那一端上,在執(zhí)行搬動(dòng)R的過(guò)程中,其可沿一固定的凸輪槽運(yùn)動(dòng),其中的凸輪槽是一非平面的滾輪道,其使沖頭在軟管制造區(qū)內(nèi)時(shí)向沖模移動(dòng)。在圖1和圖2中未直接表示出凸輪槽,但可通過(guò)各個(gè)沖頭端部210的不同位置來(lái)體現(xiàn)出這樣的設(shè)計(jì)。一彈性系統(tǒng)(圖中也未示出)可使?jié)L輪220始終保持與凸輪槽的接觸。沖頭210的長(zhǎng)度足以使其在幾乎已被完全套裝后的裙套體1的端部與滾輪220之間留有一段圓筒部分215,其中的滾輪220被設(shè)計(jì)成沿著滾輪道運(yùn)動(dòng),圓筒部分215可在一與旋轉(zhuǎn)機(jī)械10一體的套筒中滑動(dòng),其可牢固地保持著沖頭,使其平行于整體旋轉(zhuǎn)軸線。
沖模240也沿著同樣的整體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)R軌跡移動(dòng)。這些沖模被沖模支架250支撐著,支架250可在徑向方向上受到驅(qū)動(dòng),并在一不同于沖頭所在位置的直徑處接納擠出的型坯。出于尺寸上的原因,該直徑大于沖頭移動(dòng)軌跡的直徑。
在該實(shí)例所示的情況中,沖模240在該路徑上接納一環(huán)面形狀的型坯20,該型坯是由一擠出機(jī)30制出的,該擠出機(jī)塑模出口的朝向是垂直的。一穿孔心軸270包括一軸向桿棒271,其有利于在沖模的容腔240中對(duì)環(huán)面型坯進(jìn)行對(duì)中,并有助于對(duì)配送孔口進(jìn)行造形,配送孔口制在頸部的末端上。桿棒在沖模的孔腔中滑動(dòng),桿棒在孔腔中的摩擦足以將心軸270與沖模240保持為一體。在沖頭210頭部230的中央端頭235上還制有一淺孔。按照這樣的方式,在開(kāi)始執(zhí)行壓縮時(shí),穿孔心軸270桿棒271的上端進(jìn)入到該淺孔中,從而在成型后就可以制出一帶有配送孔口的頸部,孔口具有整潔的輪廓,而不帶有殘余的痕跡。
沖模支架在進(jìn)入到制造區(qū)域中之后,其就被以這樣的方式驅(qū)動(dòng)使得它們可執(zhí)行一向心的徑向運(yùn)動(dòng)。因而,就將承座垂直地托向沖頭。通過(guò)將沖頭在朝向沖模的方向上垂直地降低就可進(jìn)行壓縮。沖模支架和沖模組件在一斜面滑道的作用下進(jìn)動(dòng),在壓縮過(guò)程中,其中的滑道將在全程都起到支撐件的作用。
在沖模支架上制有一孔洞260,其直徑大于裙套體的直徑,從而在一裝載撥叉280的協(xié)助下可將裙套體1套裝到一沖頭210上,同時(shí),沖模240可接納塑料材質(zhì)的型坯20。在裝載區(qū)內(nèi),自由地套在裝載心軸110上滑動(dòng)的套圈120被卡在裝載撥叉280的凹面空間內(nèi)。
施加了一個(gè)共同的圓周運(yùn)動(dòng)R,該運(yùn)動(dòng)使得沖頭210、沖模支架250、沖模240以及裝載撥叉280依次經(jīng)過(guò)裙套體裝載區(qū)(I)、然后經(jīng)過(guò)制造區(qū)(II)、而后進(jìn)入到卸載區(qū)(III)、然后再返回到裙套體裝載區(qū)(I)以執(zhí)行一個(gè)新的循環(huán),其中,在制造區(qū)(II)內(nèi),通過(guò)在裙套體上模制出頭部體而形成軟管,在卸載區(qū),將這樣制得的軟管卸下。
在用于制造軟管的區(qū)域(II)中,幾個(gè)成型裝置200都包括一沖模240,沖模上已帶有一個(gè)擠出的型坯(圖中未示出),且沖頭210上已帶有一裙套體1,裙套體1套裝在所述沖模上,裙套體略微延伸到所述沖頭的頭部230之外。
沖頭210的頭部230具有一定的形狀,該形狀用于限定軟管頭部體的內(nèi)表面。沖模的容腔確定了頭部體的外表面。當(dāng)沖頭210和沖模240被合到一起時(shí),它們形成了一個(gè)成型容腔,裙套體的末端部被夾壓在該容腔內(nèi)。在沖頭210和沖模240相互接近的作用下,型坯的塑料材料與裙套體延伸超出心軸210的端部3接觸到一起。無(wú)需另外加熱或添加材料就可將頭部體與裙套體的塑料材料緊密地焊接到一起。
傳送心軸110的傳送鏈100與杯體310的傳送鏈300具有同步的運(yùn)動(dòng),此同步的意義在于可使裙套體和軟管的流量達(dá)到相同,而不會(huì)使經(jīng)過(guò)第二操作區(qū)裙套體(進(jìn)而軟管)的供應(yīng)出現(xiàn)多余或不足。傳送心軸110的傳送鏈100的運(yùn)動(dòng)、以及杯體310傳送鏈300的運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的,該“連續(xù)”的意義在于在任何時(shí)刻——尤其是在裝載裙套體的過(guò)程中、在對(duì)頭部體進(jìn)行壓縮的過(guò)程中、以及卸載軟管的過(guò)程中,裙套體或軟管并非保持不動(dòng)。在這樣的情況下,承座240的運(yùn)動(dòng)也是連續(xù)的,并跟隨著由旋轉(zhuǎn)機(jī)械10施加的整體運(yùn)動(dòng)。
第二操作區(qū)包括一裝載區(qū)(I),在該區(qū)域內(nèi),裝載裝置280以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式對(duì)裙套體1執(zhí)行轉(zhuǎn)移,使得裙套體1離開(kāi)帶有裝載心軸110的傳送鏈100而套裝到?jīng)_頭210上,沖頭210由旋轉(zhuǎn)機(jī)械10所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)R驅(qū)動(dòng)著。
沖頭210的連續(xù)運(yùn)動(dòng)與傳送鏈100運(yùn)動(dòng)的同步是這樣的在裝載區(qū)(I)內(nèi),沖頭210和裙套體1沿平行的軌跡移動(dòng),同時(shí)它們的軸線基本上是重合的。當(dāng)它們的軸線基本上重合后,連接到旋轉(zhuǎn)機(jī)械10上的一裝載撥叉280接合到一套圈120上,套圈120是一個(gè)可沿裝載心軸滑動(dòng)的環(huán)體,且裙套體1就落座在該套圈120上??稍诖怪毕蛏系姆较蛏贤祈旘?qū)動(dòng)套圈120,使得裙套體1在朝向沖頭210的方向上產(chǎn)生相對(duì)的軸向平移。裙套體1通過(guò)其第一開(kāi)口端2、以很小的間隙套在沖頭上。當(dāng)所述裙套體幾乎完全套裝到?jīng)_頭上時(shí),所述的相對(duì)平動(dòng)被停止,裙套體的第二端3延伸超出沖頭的端頭,其將被焊接到軟管的頭部上。
第二操作區(qū)還包括一卸載區(qū)(III),在該區(qū)域內(nèi),卸載裝置以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式,將套在沖頭上的軟管轉(zhuǎn)移到帶有杯體310的傳送鏈300上,其中的沖頭受旋轉(zhuǎn)機(jī)械10所施加運(yùn)動(dòng)的作用。裝載撥叉280在該區(qū)域內(nèi)并不動(dòng)作,其與杯體縮細(xì)的根部315相接合。
旋轉(zhuǎn)機(jī)械10的連續(xù)運(yùn)動(dòng)與傳送鏈300運(yùn)動(dòng)的同步性在于在卸載區(qū)(III)中,其中帶有軟管5的沖頭210與杯體310沿平行的軌跡移動(dòng),與此同時(shí),它們的軸線基本上是重合的。當(dāng)這兩條軸線基本上重合后,在壓力作用下,將空氣吹入到?jīng)_頭210上制出的通道中,在沖頭210端頭230上的一個(gè)位置處,空氣通道具有一出口。過(guò)量的壓力作用在軟管頭部體的內(nèi)表面上,該壓力足以使所述軟管的頭部體與沖頭的端頭230分離,然后在朝向杯體310的方向上,空氣流將軟管沿軸向吹出。
該實(shí)例中所表示的特定實(shí)施方式是原型性的,目的在于驗(yàn)證本發(fā)明機(jī)組中各個(gè)不同部件——尤其是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的功能。該原型樣式并不是為達(dá)到很高的生產(chǎn)率而進(jìn)行了設(shè)計(jì)的,但是,在下面列舉了一些不同的作用因素,可對(duì)這些因素進(jìn)行考慮來(lái)使軟管的生產(chǎn)率達(dá)到每分350件軟管的數(shù)量級(jí)。
該實(shí)例中的旋轉(zhuǎn)機(jī)械10上設(shè)置有20個(gè)沖頭,它們繞一直徑為600mm的圓周運(yùn)動(dòng),如其旋轉(zhuǎn)速度為6圈/分,則就可在每分鐘內(nèi)制出130個(gè)軟管。
為PE.BD材質(zhì)的型坯是利用一螺桿式擠出機(jī)制出的,其中的擠出機(jī)具有朝向下方的垂直出口。其為環(huán)面的形狀,其外徑為20mm,內(nèi)徑略大于10mm。該型坯的重量約為3克。型坯被布置到?jīng)_模的容腔中,沖模沿一直徑為700mm的圓形軌跡移動(dòng),從而帶著所述型坯使其也沿該路徑移動(dòng)。
在壓力作用下對(duì)成型工具執(zhí)行保養(yǎng)、以及冷卻的時(shí)間約要持續(xù)5秒鐘。
為了獲得更高的生產(chǎn)率,可以使用多個(gè)上述類型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,并使這些旋轉(zhuǎn)機(jī)械并行地工作。如果還可設(shè)計(jì)出更大的旋轉(zhuǎn)機(jī)械——例如可設(shè)計(jì)出帶有40個(gè)成型裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,沖頭沿直徑為1300mm的路徑移動(dòng),則就可使生產(chǎn)率達(dá)到每分鐘350件。
對(duì)于這樣的生產(chǎn)率,處于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的型坯系統(tǒng)必須要被更為復(fù)雜的系統(tǒng)取代,例如可采用一帶有四個(gè)擠出機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械,該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械具有600mm的直徑,并以20轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),每個(gè)擠出機(jī)都可徑向移動(dòng),以這樣的方式就可使沖模以相同的速度、一個(gè)位于另一個(gè)上方地進(jìn)動(dòng)一段距離,該距離至少為50mm。
作為可選方案,第三操作區(qū)還可裝備有一旋轉(zhuǎn)機(jī)械,其設(shè)置有依靠壓縮進(jìn)行模制的成型裝置,該成型裝置類似于上述實(shí)例中所描述的裝置,但其專用于執(zhí)行二次成型,即通過(guò)壓縮來(lái)制造封堵杯帽,其中的制造過(guò)程是按照由本中請(qǐng)人在2001年2月26日提交的法國(guó)專利申請(qǐng)F(tuán)R 01-2574中描述的工藝進(jìn)行的,該申請(qǐng)中包含有與頸部——杯帽組件有關(guān)的實(shí)例,該申請(qǐng)被結(jié)合到本文中作為參考資料。
帶有杯體的第二傳送鏈移過(guò)來(lái)接納軟管5,使軟管以這樣的方式容納在杯體310中在裝載區(qū)中時(shí),軟管的開(kāi)口端朝向上方。一類似于撥叉280、但卻具有不同尺寸的裝載撥叉與軟管相適配,其移動(dòng)過(guò)來(lái),并利用軟管的肩部將其抓住,且使其產(chǎn)生相對(duì)的平移而移向一個(gè)沖頭,該沖頭類似于上述的沖頭210。將一型坯輸送給沖模,沖模的容腔限定了封塞的外表面形狀,其中的型坯為簡(jiǎn)單的螺帽形狀,其是從一擠出模具的出口輸送來(lái)的。沖頭與沖模的相互接近導(dǎo)致對(duì)位于沖模與頸部外表面之間容腔內(nèi)的、塑料材質(zhì)的螺帽體進(jìn)行壓縮,其中的頸部也是剛被成型出的。這樣,利用二次成型就制出了杯帽,頸部的表面參與了對(duì)成型容腔的限定。頸部和杯帽上例如可設(shè)置互補(bǔ)的螺紋,螺紋短而淺,這樣就可以獲得一個(gè)封塞,該封塞的密封性特別好,并易于旋開(kāi)。
最后,由于在頭部體上制造封塞的這些二次成型操作并不需要對(duì)軟管的內(nèi)部造成任何的干涉,所以并不需要考慮在第三操作區(qū)裝備一互補(bǔ)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,但只在第二操作區(qū)裝備互補(bǔ)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械就可以了。在這樣的情況下,第三傳送裝置可以是一傳送鏈,其將沖頭從制造軟管的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)移到制造封塞的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。這就避免了不必要的卸載操作,該卸載操作將軟管從一杯體傳送鏈轉(zhuǎn)移到杯體的另一傳送鏈上,以對(duì)軟管進(jìn)行翻轉(zhuǎn),然后再將所述軟管裝載到一帶有裝載心軸的新傳送鏈上,后者將軟管傳送到用于對(duì)杯帽執(zhí)行二次成型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的裝載區(qū)。在另一方面,傳送鏈會(huì)更長(zhǎng),且被第三傳送裝置驅(qū)動(dòng)的沖頭數(shù)目會(huì)更多。
實(shí)例2(圖1到圖8以及圖9.1和圖9.2;圖9.3為其變型)該實(shí)例中的機(jī)組具有上述原型實(shí)例的所有裝置,區(qū)別僅在于軟管制造區(qū)(II)已被進(jìn)行了略微的改造,以簡(jiǎn)化對(duì)型坯的布置,從而可提高生產(chǎn)率。
在該實(shí)例中,沖頭和沖模具有這樣的容腔使模制出的頭部體901具有一頸部903,該頸部的頂端上制有一蓋帽904,其具有至少一個(gè)橫向壁板905,該壁板905包括一切割區(qū)906,該區(qū)域封閉的邊界輪廓限定了孔口的所需形狀,且該區(qū)域被另外兩個(gè)區(qū)域包圍著,這兩個(gè)區(qū)域可抵抗破壞所述切割區(qū)時(shí)所需的機(jī)械力,其中的一個(gè)區(qū)域907用于傳遞所述機(jī)械力,而另一區(qū)域則作為支撐區(qū)。
蓋帽904的一部分909呈現(xiàn)為軸向桿棒的形狀。一旦沖模被釋放后,這樣形成的、并帶有所述蓋帽904的軟管就與沖頭210一體地在旋轉(zhuǎn)機(jī)械10上連續(xù)運(yùn)動(dòng)。然后,設(shè)置單個(gè)固定的指狀體就足夠了,該指狀體的一個(gè)末端(圖中用虛線圓910指代)位于桿棒909端部的移動(dòng)軌跡上。該指狀體位于這樣的距離處使得切割區(qū)906可被冷卻到接近100℃的溫度上。當(dāng)軟管的頭部體901到達(dá)該位置(只需要幾秒鐘時(shí)間)時(shí),桿棒的端部就會(huì)被指狀體卡住而停止,而桿棒的根部則仍然與旋轉(zhuǎn)機(jī)械10一道執(zhí)行連續(xù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果就是,在桿棒909上施加了一個(gè)撓曲力,該作用力被傳遞到與其垂直的橫向壁905。在該撓曲力的作用下,切割區(qū)906破裂,蓋帽被彈出。然后,蓋帽沿一條切線軌跡移動(dòng),該軌跡使其彈到旋轉(zhuǎn)機(jī)械區(qū)域之外,并被回收到一容器中。
向固定指狀體移動(dòng)的速度越高,斷裂口越整潔。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)速度為0.8米/秒左右時(shí),可獲得非常良好的結(jié)果。
切割區(qū)906位于橫向壁905上??汕谐鲆话疾?,在橫剖面內(nèi)該凹槽相對(duì)于頸部的軸線略微地傾斜。優(yōu)選地是,凹槽為V字形,該V型的平分線相對(duì)于頸部的軸線1000是略微傾斜的,從而該平分線限定了一個(gè)圓筒或一圓錐,圓錐的中心角小于90°。V型的夾角位于30°到90°之間,通常是位于40°到50°之間。V型的兩分支并不必要相對(duì)于其平分線成為對(duì)稱的。所述平分線963相對(duì)于所述頸部的夾角在0°到45°之間。在該具體實(shí)例中,切割區(qū)被切出V型的凹槽,且其內(nèi)側(cè)分支961與軸線1000的夾角小于5°,而外側(cè)分支962與所述軸線的夾角小于55°,V字型的平分線與頸部軸線1000的夾角為25°。
在該特定實(shí)例中,頭部體901是用高密度的聚乙烯模制而成的。其頸部903的外徑為11.5mm,平均厚度為1.5mm(不計(jì)螺紋的高度)。橫向遮罩上除了切割區(qū)之外的厚度均為約1毫米。桿棒909的高度為10mm,而在切割區(qū)高度處的遮罩殘余厚度為0.3mm。
一旦蓋帽被彈出之后,頸部903就形成了一個(gè)直徑為7mm的孔口,且不帶有毛刺和局部變形。
事實(shí)上,蓋帽可采用與一固定元件相配合的其它形狀,其中的固定元件至少不跟隨整體的連續(xù)運(yùn)動(dòng),以這樣的方式,就可利用該元件與第三傳送元件之間的運(yùn)動(dòng)差來(lái)觸發(fā)斷裂。因而,圖9.3表示了這樣獲得的軟管920,其帶有一頭部體,該頭部體為軸對(duì)稱的蓋帽,其截面形狀為倒立的T字形,因而該蓋帽具有一環(huán)形的喉部。在模制出頭部體之后,承座被撤走,而軟管仍與沖頭保持一體。通過(guò)夾持住T型蓋帽的端部就可簡(jiǎn)單地去掉該蓋帽,蓋帽上環(huán)形的喉部被卡在一軌道940中,軌道940是固定不動(dòng)的,并與軟管頭部體的運(yùn)動(dòng)軌跡相切,頭部體的運(yùn)動(dòng)來(lái)源于旋轉(zhuǎn)機(jī)械10的運(yùn)動(dòng)R、以及可能的話沖頭210的軸向運(yùn)動(dòng)。在去掉蓋帽之后,軟管5就具有了一個(gè)帶有配送孔口的頭部體,孔口具有整潔的邊緣。
實(shí)例3(見(jiàn)圖1到圖8、以及圖10和圖11)如同在前面的實(shí)例中那樣,該機(jī)組與實(shí)例1具有相同的具體結(jié)構(gòu)。只是制造區(qū)(II)有所不同,該區(qū)域被重新進(jìn)行了組織,以簡(jiǎn)化生產(chǎn)制造過(guò)程、以及對(duì)型坯的設(shè)定,從而可提高生產(chǎn)率。
采用不可移動(dòng)的擠出機(jī)800,可制出一厚圓筒擠出件805,在一定高度處對(duì)其進(jìn)行截切,從而獲得制造軟管頭部體所需的材料量。
截切工作是在一個(gè)切刃821運(yùn)行的協(xié)助下完成的,切刃與第四傳送裝置為一體,且其是在一開(kāi)口容器825中制出的。通常,該切刃為V字形,V字形的夾角優(yōu)選地是在80°到120°之間(在當(dāng)前的特定情況下,其接近于100°)。使切刃呈現(xiàn)為這樣的形狀就可對(duì)擠出件進(jìn)行切割,同時(shí)還能獲得環(huán)面形狀的型坯,這樣的型坯很難發(fā)生變形。將在下文解釋該型坯的形狀只是基本上為環(huán)面——并非是真正軸對(duì)稱的,原因在于切割時(shí)會(huì)帶有壓扁作用,但仍然只是很不明顯的卵形,從而按此方式制造的型坯可容易地套裝到用于制造頸部?jī)?nèi)側(cè)的沖頭的突起上。為了改善該形狀,可使管狀擠出件的橫剖面非圓形、而是橢圓形來(lái)防止壓扁作用,橢圓的主軸處于切刃的移動(dòng)方向上。
在對(duì)擠出件進(jìn)行切割之后,該切刃還起到容器820的作用,在用于將這樣制得的環(huán)面狀型坯輸送到壓縮成型工具部件的時(shí)間段內(nèi),其容納著型坯。
轉(zhuǎn)臺(tái)810起到第四傳送裝置的作用,其以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式傳送著中間容器820,而中間容器820以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式容納著擠出的型坯,該容器的運(yùn)動(dòng)與作為第三傳送裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)械10的運(yùn)動(dòng)同步,然后,利用重力作用或氣流將型坯設(shè)置到成型工具部件之間的間隙中,也就是說(shuō),設(shè)置到?jīng)_模的容腔中、或套裝到?jīng)_頭的中央突起上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于——對(duì)軟管的所有造形操作都是由運(yùn)動(dòng)著的工具完成的,這樣就可以無(wú)任何停頓時(shí)間地制造軟管,并使生產(chǎn)率超過(guò)300件每分鐘。如果能用一第四或第五傳送裝置來(lái)輸送型坯,則生產(chǎn)率還可以顯著地提高;——裝置更為簡(jiǎn)單、噪音更小、更易于設(shè)計(jì)、維護(hù)更經(jīng)濟(jì);相比于生產(chǎn)率可達(dá)到類似數(shù)值的現(xiàn)有設(shè)備,這一優(yōu)點(diǎn)將變得很明顯;——在執(zhí)行制造工藝的過(guò)程中,具有了更大的柔性在現(xiàn)有技術(shù)的工藝中,各個(gè)制造階段是以間歇運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行的,從而存在停頓時(shí)間,并難于進(jìn)行操控。那種以“步進(jìn)”方式工作的設(shè)備是與重型機(jī)械部件聯(lián)系在一起,靜態(tài)工作的時(shí)間將必然是不可壓縮的最長(zhǎng)停止時(shí)間的數(shù)倍。在本發(fā)明中,運(yùn)動(dòng)更為流暢,并能更好地控制力量的大小(能更為柔性地控制凸輪的型面)。因而就削弱了那些機(jī)械約束條件,這些約束條件是由與間歇的步進(jìn)制造方式相關(guān)的各種問(wèn)題造成的。本發(fā)明機(jī)組中的各個(gè)裝置是按照一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行機(jī)械組織的,這可提高它們的可靠性。
附圖標(biāo)記
權(quán)利要求
1.一種用于制造柔性軟管(5)的機(jī)組,其中的軟管包括一裙套體(1)和一頭部體,頭部體上設(shè)置有一頸部和一肩部,肩部將所述頸部與所述裙套體連接起來(lái),所述機(jī)組包括三個(gè)截然區(qū)分的操作區(qū)域——第一操作區(qū),其專用于制造所述裙套體;——第二操作區(qū),其專用于制造所述軟管,其包括至少一個(gè)用塑料材料制造型坯(20)的裝置(30)、以及數(shù)個(gè)成型裝置(200),其中的成型裝置通過(guò)對(duì)所述型坯執(zhí)行壓縮來(lái)制出所述頭部體,每個(gè)成型裝置(200)都包括一沖模(240)和一沖頭(210),在執(zhí)行模制之前,將其中一個(gè)所述裙套體設(shè)置到每個(gè)沖頭上,從而頭部體一旦被成型完成之后,其就被焊接到了所述裙套體上;——第三操作區(qū),其專用于對(duì)所制得軟管執(zhí)行精加工,所述機(jī)組還包括——一第一傳送裝置(100),其以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將所述裙套體從所述第一操作區(qū)傳送到所述第二操作區(qū);以及——一第二傳送裝置(300),其與第一傳送裝置同步地、以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將所述軟管從所述第二操作區(qū)傳送到所述第三操作區(qū),所述機(jī)組的特征在于第二操作區(qū)包括一第三傳送裝置(10),用于以與第一傳送裝置(100)和第二傳送裝置(300)同步的連續(xù)運(yùn)動(dòng)方式、對(duì)沖頭(210)進(jìn)行輸送;第二操作區(qū)還包括裝載裝置(280)和卸載裝置,其中的裝載裝置與第一、第三傳送裝置的同步運(yùn)動(dòng)相關(guān)地將所述裙套體(1)裝載到?jīng)_頭(210)上,而卸載裝置則與所述第二、第三傳送裝置的同步運(yùn)動(dòng)相關(guān)地使沖頭(210)與蓋罩著這些沖頭的軟管(5)脫離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)組,其特征在于所述第一傳送裝置(100)是一由裝載心軸組成的傳送鏈,其接納從第一操作區(qū)輸出的所述裙套體,并對(duì)各個(gè)裙套體施加一個(gè)運(yùn)動(dòng),使得裙套體的軸線始終保持著與其運(yùn)動(dòng)軌跡基本垂直的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)組,其特征在于第二操作區(qū)包括一個(gè)用于將裙套體(1)裝載到?jīng)_頭(210)上的區(qū)域(I),在該區(qū)域內(nèi),裝載裝置在第一傳送裝置與第三傳送裝置之間進(jìn)行工作;一個(gè)用于以塑料材料制造型坯的裝置(30)的區(qū)域;一個(gè)通過(guò)在裙套體的端部上壓縮成型出頭部體而制造軟管(5)的區(qū)域(II),其中的裙套體套裝在沖頭上;以及用于對(duì)所制得的軟管進(jìn)行卸載的區(qū)域(III),特征還在于卸載裝置在第三傳送裝置與第二傳送裝置之間工作,所述第三傳送裝置將沖頭傳送到用于裝載裙套體的區(qū)域(I)、用于制造軟管的區(qū)域(II)、以及用于卸載軟管的區(qū)域(III)中。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求1到3之一所述的機(jī)組,其特征在于所述第二傳送裝置是一由杯體組成的傳送鏈,其通過(guò)向各個(gè)軟管施加一個(gè)運(yùn)動(dòng),而將軟管以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式從第二操作區(qū)轉(zhuǎn)移到第三操作區(qū),并使得所述軟管的軸線始終保持著與其運(yùn)動(dòng)軌跡基本垂直的狀態(tài)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求1到4之一所述的機(jī)組,其特征在于第一、第二傳送裝置(100、300)還設(shè)置有蓄積裝置,從而當(dāng)下游的工作無(wú)法進(jìn)行下去時(shí),上游的工作能臨時(shí)性地持續(xù)進(jìn)行。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求3到5之一所述的機(jī)組,其特征在于在所述裝載區(qū)內(nèi),沖頭(210)和裙套體(1)沿著平行的軌跡運(yùn)動(dòng),而它們的軸線則基本上是重合的,此條件下,與第三傳送裝置(10)相連接的一裝載裝置(280)在朝向沖頭的方向上向裙套體施加一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生一軸向平移,由此將裙套體套裝到?jīng)_頭上,且在其第一開(kāi)口端留有很小的游隙,當(dāng)所述裙套體幾乎完全套裝到?jīng)_頭上之后,停止所述的相對(duì)平移,裙套體上將要被焊接到頭部體上的那一端延伸超出沖頭的頭部。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求3到6之一所述的機(jī)組,其特征在于第二操作區(qū)包括幾個(gè)第三傳送裝置,這些傳送裝置經(jīng)過(guò)所述裝載區(qū)(I),在該區(qū)域內(nèi),裝載裝置(280)以成組的方式工作,從而可同時(shí)從第一傳送裝置(100)向被各個(gè)第三傳送裝置(10)推動(dòng)的沖頭(210)輸送裙套體(1)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求1到7之一所述的機(jī)組,其特征在于承座(240)的運(yùn)動(dòng)也是連續(xù)的,且其跟隨著由第三傳送裝置(10)施加的總運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)基于權(quán)利要求3到7的權(quán)利要求8所述的機(jī)組,其特征在于所述承座(240)與第三傳送裝置(10)保持為連續(xù)一體;在制造區(qū)(II)的外側(cè),相比于承座(240),沿某一方向?qū)_頭(210)執(zhí)行相對(duì)的遠(yuǎn)離,該方向垂直于沖頭軸線與承座軸線的共同方向,并垂直于由第三傳送裝置限定的軌跡。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求3到9之一所述的機(jī)組,其特征在于成型工具中之一(沖頭210或沖模240)與第三傳送裝置(10)一體地產(chǎn)生一軸向平移,而另一成型工具(沖模240或沖頭210)在一整段行程范圍內(nèi)都被一支承裝置支撐著,其中的行程是從另一成型工具接近其的位置到兩者保持一體的位置處。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求4到10之一所述的機(jī)組,其特征在于在卸載區(qū),其上帶有軟管(5)的沖頭(210)與杯體(310)沿平行的軌跡移動(dòng),同時(shí),它們的軸線基本上保持重合,而與第三傳送裝置相連的卸載裝置則在朝向杯體的方向上對(duì)軟管施加一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng),使其產(chǎn)生軸向平移。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)組,其特征在于所述的多個(gè)第三傳送裝置(10)經(jīng)過(guò)所述卸載區(qū)(III),在該區(qū)域內(nèi),卸載裝置以成組的方式動(dòng)作,從而可同時(shí)將各個(gè)沖頭(210)從各個(gè)第三傳送裝置(10)上脫下,并向第二傳送裝置(300)供送軟管(5)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求1到12之一所述的機(jī)組,其特征在于裝載裝置(280)頂推著裙套體的一端,將其推向沖頭(210),卸載裝置包括制在沖頭(210)上的一通道,其開(kāi)口在沖頭頭部(230)上的一個(gè)或幾個(gè)位置處,壓縮空氣流從該通道通過(guò)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求1到13之一所述的機(jī)組,其特征在于型坯是利用一固定擠出機(jī)執(zhí)行擠出而制得的,然后將其取走,并當(dāng)沖模或沖頭通過(guò)時(shí)對(duì)其進(jìn)行布置。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求1到13之一所述的機(jī)組,其特征在于隨著一連續(xù)的運(yùn)動(dòng)將擠出的型坯布置到模制工具部件的間隙中,其中的連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置的運(yùn)動(dòng)同步。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)組,其特征在于擠出成型是由一個(gè)由第四傳送裝置推動(dòng)的裝置執(zhí)行的,第四傳送裝置與第三傳送裝置同步,在局部使所述擠出裝置沿一軌跡運(yùn)動(dòng),該軌跡平行于沖頭或承座的軌跡,其中的承座用于接納型坯,擠出軸線在一段長(zhǎng)度上與接收工具的軸線基本上重合,該長(zhǎng)度足以獲得執(zhí)行擠出所需的塑料材料量。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)組,其特征在于擠出工作是由一固定的擠出機(jī)執(zhí)行的,在該擠出機(jī)處,一個(gè)或多個(gè)第四傳送裝置以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式對(duì)中間容器進(jìn)行傳送,中間容器在型坯經(jīng)過(guò)時(shí)可將其接納。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求14到17之一所述的機(jī)組,其特征在于擠出的型坯為環(huán)面形狀,此處,容納部件上設(shè)置有穿孔心軸(371),該心軸的端部從沖模上刮掠過(guò),且相對(duì)于所述沖模以這樣的方式移動(dòng)穿過(guò)環(huán)面型坯中央孔內(nèi)徑所必需的時(shí)間與獲得所需塑料材料量的擠出時(shí)間長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)組,其特征在于一第五傳送裝置利用容器的中介作用、以間歇運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)傳送擠出的型坯,該中間容器能完全地停止運(yùn)動(dòng),以接納型坯,然后再開(kāi)始運(yùn)動(dòng),以將型坯置于成型裝置的間隙中,其中成型裝置由第三傳送裝置推動(dòng)。
20.一種裝置(10),其用于裝備根據(jù)上述權(quán)利要求1到19之一所述的機(jī)組,其特征在于其對(duì)成型裝置的整套組件(200)、裙套體(1)的裝載裝置(280)、以及軟管(5)的卸載裝置施加一個(gè)連續(xù)的圓周總運(yùn)動(dòng),每個(gè)成型裝置都包括一沖頭(210),沖頭由一軸向平移裝置驅(qū)動(dòng),該裝置作用到?jīng)_頭的其中一端(220)上,每一沖模(240)被布置到一個(gè)由徑向位移裝置驅(qū)動(dòng)的沖模支架(250)上,所述沖模支架(250)具有一孔洞(260),該孔洞允許裙套體(1)在其套裝到?jīng)_頭(210)上的過(guò)程中穿過(guò),同時(shí),沖模繞一更大的直徑運(yùn)動(dòng),以此來(lái)接納型坯。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置(10),其特征在于所述軸向平移裝置是一凸輪隨動(dòng)件(220),其連接到?jīng)_頭(210)的端部上,并被彈性裝置保持著而與固定的凸輪槽恒定地接觸,同時(shí),沖頭(210)一圓柱狀部分(215)在一套筒中滑動(dòng),該套筒跟隨著所述裝置整體上的圓周運(yùn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的裝置(10),其特征在于所述裝載裝置是一裝載撥叉(280),其與一凸輪隨動(dòng)件相關(guān),隨動(dòng)件被彈性裝置保持著而與固定的凸輪道恒定地接觸。
23.根據(jù)上述權(quán)利要求20到22之一所述的裝置(10),其特征在于卸載裝置包括制在沖頭中的一條通道,其與一壓縮空氣源相連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求17述的機(jī)組(10),其特征在于擠出型坯的形狀基本上為環(huán)面,其是通過(guò)在運(yùn)行的同時(shí)將一擠出件(805)截切成厚管的形式來(lái)制得的,截切是利用一種切刃(821)進(jìn)行的,切刃與所述第四傳送裝置(810)為一整體,且作為所截得型坯的容器(820)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的機(jī)組,其特征在于切刃(821)為V字形,V型的夾角優(yōu)選為在80°到120°之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的機(jī)組,其特征在于基本為環(huán)面的所述型坯利用重力和/或氣流的作用而被布置到成型工具部件之間的間隙中。
27.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)組,其特征在于所述型坯被布置到成型工具部件之間的間隙中,然后被所述活動(dòng)部件的相互靠近而擠壓,直到所述活動(dòng)部件達(dá)到相對(duì)靜止時(shí)為止,以這樣的方式,所模制的軟管頭部體具有一頸部(903),該頸部的上末端上罩有一蓋帽(904),其具有至少一橫向側(cè)壁(905),該側(cè)壁包括一可被切割的區(qū)域(906),該區(qū)域的封閉輪廓限定了所需的孔口形狀,且該區(qū)域被兩個(gè)區(qū)域包圍著,這兩個(gè)區(qū)域可抵抗破壞所述被切割區(qū)所需的機(jī)械力量,兩區(qū)域(907和909)中的一個(gè)區(qū)域用于傳遞所述機(jī)械力,而另一區(qū)域(908)則用于進(jìn)行支撐;在通過(guò)使沖頭和沖模相對(duì)移動(dòng)而開(kāi)啟所述成型工具之后,通過(guò)在所述蓋帽的一部分上施加一機(jī)械力而將其去掉,蓋帽的這一部分通過(guò)可傳遞所述機(jī)械力的那一區(qū)域(907和909)與切割區(qū)分隔開(kāi),因而,施加所述機(jī)械力的結(jié)果就是使切割區(qū)(906)破裂,從而形成配送孔口。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的機(jī)組,其特征在于所述切割區(qū)(906)被切成V形的凹槽,V槽的角度介于30°到90°之間,通常位于40°到50°之間,V槽的平分線(963)與所述頸部(903)的軸線(1000)成一個(gè)角,該角在0°到45°之間。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的機(jī)組,其特征在于在成型之后的冷卻過(guò)程中,一旦在切割區(qū)的高度處塑料材料的溫度略低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,則就對(duì)切割區(qū)(906)進(jìn)行破壞。
30.根據(jù)上述權(quán)利要求27到29之一所述的機(jī)組,其特征在于蓋帽(904)的形狀使其可與一不隨第三傳送裝置(10)作整體連續(xù)運(yùn)動(dòng)的元件相配合,以這樣的方式,利用該元件與所述第三傳送裝置之間的運(yùn)動(dòng)差而觸發(fā)切割區(qū)的破裂。
31.根據(jù)上述權(quán)利要求27到30之一所述的機(jī)組,其特征在于蓋帽(904)包括一橫向壁(905)和一桿棒(909),并以這樣的方式設(shè)置一固定的指狀體使其端部(910)位于桿棒(909)端部的軌跡上,將該指狀體設(shè)置到某一距離處,以使得當(dāng)軟管頭部體(901)到達(dá)該位置處時(shí)切割區(qū)(906)可被冷卻到某一溫度,該溫度接近于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,桿棒的端部因而就會(huì)被指狀體卡住,而桿棒的根部則與第三傳送裝置(10)一道繼續(xù)執(zhí)行連續(xù)運(yùn)動(dòng)(D)。
32.根據(jù)上述權(quán)利要求27到30之一所述的機(jī)組,其特征在于蓋帽的截面形狀為倒立的T字型,從而,通過(guò)在一固定軌道(940)上卡持住T形蓋帽的端部就可去掉所述的蓋帽,軌道不與軟管頭部體(901)的軌跡相切。
33.一種用于制造柔性軟管(5)的方法,其中的軟管包括一裙套體(1)和一頭部體,頭部體上設(shè)置有一頸部和一肩部,肩部將所述頸部與所述裙套體連接起來(lái),所述方法包括如下的階段——一第一階段,在該階段中,利用一第一傳送裝置(100)來(lái)驅(qū)動(dòng)裙套體(1),使其連續(xù)運(yùn)動(dòng);——一第二階段,在該階段中,用裝載裝置(280)將所述裙套體裝載到?jīng)_頭(210)上,沖頭與一第三傳送裝置(10)相聯(lián)系,第三傳送裝置被驅(qū)動(dòng)成連續(xù)運(yùn)動(dòng),且該運(yùn)動(dòng)與第一傳送裝置(100)的運(yùn)動(dòng)同步,裙套體(1)一端(3)的延伸長(zhǎng)度略微超過(guò)沖頭(210);——一第三階段,在該階段中,通過(guò)將頭部體自焊到裙套體的一端(3)上而制出軟管,其中的頭部體是通過(guò)對(duì)一型坯執(zhí)行壓縮成型、并通過(guò)將帶有裙套體的沖頭(210)相對(duì)地移近一沖模(240)而制得的,當(dāng)所述沖頭和所述沖模被布置成并排時(shí),它們限定了一個(gè)成型容腔,在該容腔內(nèi)夾持著裙套體的端部,所述沖頭和所述沖模被第三傳送裝置(10)的連續(xù)整體運(yùn)動(dòng)所驅(qū)動(dòng),在沖頭與沖模之間的間隙中對(duì)所述型坯進(jìn)行壓縮之前,先用一第四傳送裝置(810)對(duì)其進(jìn)行布置,第四傳送裝置由一連續(xù)的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng),該連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置(10)的運(yùn)動(dòng)同步;——一第四階段,在該階段內(nèi),利用卸載裝置將所述軟管(5)卸載到一第二傳送裝置(300)上,第二傳送裝置被一連續(xù)運(yùn)動(dòng)所驅(qū)動(dòng),該連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置(10)同步。
34.一種方法,用于制造由塑料材質(zhì)構(gòu)件組成的組件,所述方法包括如下的階段——一第一階段,在該階段中,利用一第一傳送裝置(100)來(lái)驅(qū)動(dòng)組件中至少一個(gè)已被制出的構(gòu)件(1),使其連續(xù)運(yùn)動(dòng);——一第二階段,在該階段中,用裝載裝置(280)將所述構(gòu)件裝載到其中一個(gè)成型工具部件上,所述構(gòu)件的某些部件延伸超過(guò)該工具部件,以這樣的方式,當(dāng)兩成型工具部件被布置成并排時(shí),它們限定了一個(gè)成型容腔,在該容腔內(nèi)夾持著這些部件,所述成型工具部件與一第三傳送裝置(10)相關(guān)聯(lián),第三傳送裝置被驅(qū)動(dòng)成連續(xù)運(yùn)動(dòng),且該運(yùn)動(dòng)與第一傳送裝置(100)的運(yùn)動(dòng)同步;——一第三階段,在該階段中,通過(guò)模制出一中間構(gòu)件而制成所述組件,所述構(gòu)件的延伸部件自焊到該中間構(gòu)件的塑料材料上、或被其塑料材料所夾持,所述中間構(gòu)件是通過(guò)對(duì)一型坯執(zhí)行壓縮成型、并通過(guò)使所述成型工具部件相對(duì)移近而制得的,所述成型工具部件被第三傳送裝置(10)的連續(xù)整體運(yùn)動(dòng)所驅(qū)動(dòng),在成型工具部件的間隙中對(duì)所述型坯進(jìn)行壓縮之前,先用一第四傳送裝置(810)對(duì)其進(jìn)行布置,第四傳送裝置由一連續(xù)的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng),該連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置(10)的運(yùn)動(dòng)同步;——一第四階段,在該階段內(nèi),利用卸載裝置將所述組件(5)卸載到一第二傳送裝置(300)上,第二傳送裝置被一連續(xù)運(yùn)動(dòng)所驅(qū)動(dòng),該連續(xù)運(yùn)動(dòng)與第三傳送裝置(10)同步。
35.根據(jù)權(quán)利要求24所述的、用于制造由塑料材質(zhì)構(gòu)件組成的組件的方法,其特征在于所述成型工具部件為造形工具部件,且在第三階段中,所述造形工具部件對(duì)一中間構(gòu)件進(jìn)行造形,該構(gòu)件是由具有粘接特性的聚合物材料制成的,其可粘接到所述的已制成構(gòu)件上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于制造軟管(5)的設(shè)備,其中的軟管包括一裙套體(1)和一頭部體,頭部體上設(shè)置有一頸部和一肩部,肩部將所述頸部與所述裙套體連接起來(lái)。所述設(shè)備包括一用于制造所述裙套體的第一操作區(qū);一用于制造所述軟管的第二操作區(qū);一用于對(duì)上述制得的軟管進(jìn)行精加工的第三操作區(qū);一第一傳送裝置(100),用于以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將所述裙套體從所述第一操作區(qū)傳送到所述第二操作區(qū);以及一第二傳送裝置(300),其與第一傳送裝置同步地、以連續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式將所述軟管從所述第二操作區(qū)傳送到所述第三操作區(qū)。第二操作區(qū)包括一第三傳送裝置(10),用于以與第一傳送裝置(100)和第二傳送裝置(300)同步的連續(xù)運(yùn)動(dòng)方式、對(duì)沖模(210)進(jìn)行輸送;第二操作區(qū)還包括裝載裝置(280)和卸載裝置,其中的裝載裝置與第一、第三傳送裝置的同步運(yùn)動(dòng)相關(guān)地將所述裙套體(1)裝載到?jīng)_模(210)上,而卸載裝置則與所述第二、第三傳送裝置的同步運(yùn)動(dòng)相關(guān)地使沖模(210)與位于其上方的軟管(5)脫離。
文檔編號(hào)B29C43/18GK1494477SQ02805457
公開(kāi)日2004年5月5日 申請(qǐng)日期2002年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月19日
發(fā)明者貝特朗·格呂奧, 埃爾韋·扎克熱夫斯基, 米歇爾·博斯哈德特, 博斯哈德特, 扎克熱夫斯基, 貝特朗 格呂奧 申請(qǐng)人:塞巴爾兩合公司