專利名稱：旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)式吹塑機(jī)，尤其是涉及一種其中塑模繞一水平軸線分段設(shè)置的旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)、以及使用此機(jī)器的方法。
通常采用一連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的水平旋轉(zhuǎn)式吹塑機(jī)大批量生產(chǎn)塑料吹塑容器，在吹塑機(jī)圓周上安裝有許多模具。一連續(xù)擠出的型坯引入開(kāi)放的模瓣之間。由于轉(zhuǎn)動(dòng)，模具在型坯上關(guān)閉，對(duì)型坯進(jìn)行吹塑，模具打開(kāi)放出容器，然后再重復(fù)此循環(huán)。模具連續(xù)高速轉(zhuǎn)動(dòng)以大批量生產(chǎn)容器。這些機(jī)器的制造和運(yùn)行成本都較高。由于需要建立和安裝一組新模具，改變?nèi)萜鞯目钍郊劝嘿F又費(fèi)時(shí)，這可能需要多達(dá)24個(gè)新模具。
通常采用一往復(fù)式吹塑機(jī)小批量生產(chǎn)塑料吹塑容器，其中一個(gè)或兩個(gè)模具在一型坯擠出裝置和一模塑工位之間來(lái)回移動(dòng)。各開(kāi)放模具在擠出裝置下運(yùn)動(dòng)并到達(dá)增長(zhǎng)的型坯的一側(cè)。模具在型坯處停頓并且關(guān)閉，型坯被切斷，然后模具返回模塑工位。型坯在模塑工位被吹制，模具打開(kāi)放出所制成的容器。而往復(fù)式吹塑機(jī)可采用多腔室模具以增加產(chǎn)量，然而這些機(jī)器的產(chǎn)量受到限制而明顯地低于連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的水平旋轉(zhuǎn)式吹塑機(jī)。
采用一數(shù)個(gè)往復(fù)式吹塑機(jī)可滿足對(duì)容器的中等產(chǎn)量要求。然而，這種措施的設(shè)備成本高并且操作和維護(hù)費(fèi)用高。
美國(guó)專利4,919,607揭示了一種用于生產(chǎn)中等批量容器的現(xiàn)有步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)。
本發(fā)明是一種改進(jìn)的水平步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)，其產(chǎn)量大于往復(fù)式吹塑機(jī)而小于連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的多模具旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)。這種機(jī)器包括四個(gè)繞水平主軸成90°角安裝并且可沿該主軸向移動(dòng)的多腔室模具。該主軸和模具繞該主軸以90°分段，然后停頓一段時(shí)間。在停頓期內(nèi)，位于機(jī)器底部的一退回位置上的模具沿該主軸移動(dòng)到一釋放位置打開(kāi)，模制品由于重力作用而從機(jī)器向下放出。放出之后，軸的下一個(gè)90°轉(zhuǎn)位使處于釋放位置的打開(kāi)模具轉(zhuǎn)動(dòng)到機(jī)器側(cè)面的型坯捕獲位置，在該處模具低于一多型坯擠出頭并且包圍向下增長(zhǎng)的型坯。在下一個(gè)停頓期內(nèi)，模具關(guān)閉，捕獲型坯，擠出裝置向上叩擊以將被捕獲的型坯從連續(xù)增長(zhǎng)的型坯上切斷，同時(shí)模具沿輪軸線移退回到一退回位置。然后，一吹桿軸向伸入關(guān)閉的模具以準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)根部塑料，然后對(duì)型坯進(jìn)行吹制。在軸的接下來(lái)三個(gè)90°轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，型坯冷卻以形成吹塑容器，關(guān)閉的模具通過(guò)固定的吹桿保持在軸向退回位置，然后轉(zhuǎn)回到底部退回位置而完成一個(gè)操作循環(huán)。
10秒鐘內(nèi)各個(gè)四腔模具轉(zhuǎn)動(dòng)360°，這樣該機(jī)器以每分鐘96個(gè)容器的速度生產(chǎn)容器。此速度大于采用相同尺寸模具的雙模具往復(fù)式吹塑機(jī)的產(chǎn)量，而明顯小于連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的水平旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)的產(chǎn)量。
所揭示的吹塑機(jī)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是模具捕獲向下增長(zhǎng)的型坯，然后從擠出頭移開(kāi)并繞主軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣由于重力作用，所吹制成的容器在機(jī)器底部釋放，并且可從下方的模具上取出。模具在機(jī)器底部打開(kāi)以卸出吹制容器的方式可保證任何飛邊或可能變形的容器離開(kāi)模具并掉出機(jī)器外。
與往復(fù)式吹塑機(jī)相比，四工位旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)是一種制造和維護(hù)成本低的有效設(shè)計(jì)，而且比連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的水平吹塑機(jī)便宜得多。
通過(guò)以下描述、尤其是結(jié)合附圖可以對(duì)本發(fā)明的其它目的和特點(diǎn)有所了解。


圖1是吹塑機(jī)的正視圖；圖2是部分?jǐn)嚅_(kāi)的吹塑機(jī)俯視圖；圖3是沿圖2中線3-3的吹塑機(jī)側(cè)視圖；圖4是沿圖1中線4-4的、去掉某些部分后剖視圖；圖5是一模具組件驅(qū)動(dòng)裝置的側(cè)視圖；圖6是圖4中一部分放大視圖；圖7是沿圖3中線7-7的正視圖；圖8是沿圖7中線8-8的剖視圖；圖9和10與圖7和8類似，而示出了另一不同位置的情況；圖11是沿圖3中線11-11的剖視圖；圖12是沿圖8中線12-12的剖視圖；圖13與圖12類似，但示出了另一不同位置的情況；圖14是吹塑機(jī)的局部正視圖；圖15是沿圖14中線15-15的視圖；圖16與圖14類似，但示出了另一不同位置的情況；圖17是圖2中部分A的放大視圖；圖18是沿圖17中線18-18的剖視圖；圖19與圖17類似，但示出了另一不同位置的情況。
水平旋轉(zhuǎn)式吹塑機(jī)10包括以軸頸支承于安裝在分開(kāi)的支承件14和16上的軸承中的細(xì)長(zhǎng)四側(cè)面主軸12，以繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1和3所示，三側(cè)面支承件18將軸12包圍在支承件14和16之間。軸12沿箭頭20方向間斷地轉(zhuǎn)動(dòng)90°，然后由軸驅(qū)動(dòng)裝置22止動(dòng)。一圓形支承板24安裝在支承件14和16之間的主軸12上，并且位于一與主軸軸線垂直的平面內(nèi)。如圖1所示，支承件18的頂部高于板24。
吹塑機(jī)10包括四個(gè)相同的模具組件26，它們各自通過(guò)一線性軸承連接安裝在主軸12的一側(cè)上并且可在靠近支承件14的退回位置28和靠近支承件16的擴(kuò)伸位置30之間沿主軸軸向運(yùn)動(dòng)。模具組件藉由一包括一對(duì)模具組件驅(qū)動(dòng)裝置32和34的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿主軸在退回軸向位置和擴(kuò)伸軸向位置之間來(lái)回移動(dòng)。該組件驅(qū)動(dòng)裝置都安裝在離開(kāi)板24的那一側(cè)支承件14上，并且分別通過(guò)支承件中孔36和38，如圖3所示。
驅(qū)動(dòng)裝置22使模具組件在90°的弧形段中從擴(kuò)伸的底部釋放位置40向上轉(zhuǎn)動(dòng)到捕獲住型坯的側(cè)面位置42上，并且在軸向移動(dòng)后，吹制成型，然后向上到達(dá)頂部冷卻位置44，穿過(guò)位置44再下到側(cè)面冷卻位置46，最后下到底部退回位置40。位置40-44都示出在圖4中。在主軸轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)90°段之后，驅(qū)動(dòng)裝置22停止，這樣模具組件都位于其向下一位置轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)位之前的時(shí)間段的相應(yīng)位置上。模具組件向圓周位置40和42的轉(zhuǎn)動(dòng)使組件與模具組件驅(qū)動(dòng)裝置32和34配合以使組件在停頓在這些位置上的同時(shí)沿著主軸作軸向移動(dòng)。在板24上設(shè)有四個(gè)切斷開(kāi)口48以使模具組件26沿主軸運(yùn)動(dòng)。
四個(gè)相同的的吹桿組件50安裝在靠近各開(kāi)口48前側(cè)的板24上。一吹桿定位驅(qū)動(dòng)裝置52安裝在框架18頂部上方，并可在圓周側(cè)位置42上與同模具組件相聯(lián)的組件50配合。
吹塑機(jī)10包括一型坯擠出裝置54，該擠出裝置具有一位于側(cè)圓周位置42和擴(kuò)伸軸向位置30上的模具組件上方的四個(gè)型坯擠出頭56。擠出頭56向下并向模具組件內(nèi)擠出四個(gè)分開(kāi)的型坯58。該擠出裝置支承在一下支架60上，該主架60以鉸鏈連接64可樞轉(zhuǎn)地安裝在基架62上。液壓缸66連接在基架和主架之間，這樣液壓缸的退回和擴(kuò)伸使擠出頭56相對(duì)于模具組件下降和上升。擠出頭的叩擊運(yùn)動(dòng)便于型坯定位在模具組件中，以及便于型坯從捕獲在關(guān)閉模具內(nèi)的部分上斷開(kāi)。
各模具組件26包括一U形模具托架68，該托架具有一基體70和一對(duì)從基體向外伸出的分開(kāi)臂72和74。直線支承件76都安裝在基體70上并且與一安裝在主軸12一側(cè)的細(xì)長(zhǎng)支承件78配合以使組件沿主軸軸向運(yùn)動(dòng)。分開(kāi)的定向滾輪80固定到靠近支承件16的基體端部。
各模具組件26包括一四腔吹塑模具，該模具的一模瓣82安裝在臂72的內(nèi)表面上，另一模瓣84安裝在板86上。板86上的導(dǎo)向桿88穿過(guò)臂74上的軸承以使模瓣84向著和離開(kāi)模瓣82運(yùn)動(dòng)。各模瓣包括四個(gè)模槽，當(dāng)模具關(guān)閉時(shí)它們構(gòu)成模腔。組件移動(dòng)桿92從臂74向外伸。模瓣移動(dòng)桿94以軸頸支承在臂74中的一滑動(dòng)軸承中，并且包括一藉由Belville彈簧墊圈96的彈簧疊加連接到板86上的內(nèi)端。一模具鎖定組件98安裝在臂74的內(nèi)表面上并且配合桿94中的沉切口100的一端而保持模瓣關(guān)閉。
鎖定組件較全面地示出在圖12和13中。組件98包括一安裝在臂74上的氣缸102。氣缸有活塞桿，它連接到可滑動(dòng)的鎖定板104上。該板可滑動(dòng)地安裝在臂上并且在圖12所示的擴(kuò)伸位置和圖13所示的退回之間運(yùn)動(dòng)。匙孔106形成在板104中。該匙孔包圍移動(dòng)桿94并且包括一靠近氣缸102的較大圓形部分108和一離開(kāi)氣缸102的窄槽部分110。部分108略大于桿104的外徑。部分110寬度略大于沉切口100處的桿徑。
由于氣缸102和板104，擴(kuò)伸部108包圍桿104并且使桿穿過(guò)鎖定組件作自由的軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)沉切口100位于匙孔106中時(shí)，液壓缸104的退回使板移到圖13所示的位置上，在該處，桿的沉切口部分配合在窄部分110內(nèi)并且桿由于與板的配合而鎖定，從而阻止了縱向運(yùn)動(dòng)。
各模具由一模具組件驅(qū)動(dòng)裝置32關(guān)閉。一旦關(guān)閉，鎖定組件98就移動(dòng)而將模具鎖在關(guān)閉位置，并且在模具從側(cè)圓周位置42經(jīng)過(guò)位置44和46向底部圓周位置40(在該處組件解除鎖定并且模具由模具組件驅(qū)動(dòng)裝置34打開(kāi))轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中保持模具關(guān)閉。鎖定組件的操作以及模具的鎖定和解除鎖定都將在下文中進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
如圖6所示，一對(duì)模具支承輪112安裝在位于各切口48后側(cè)處的板24上，且通過(guò)切口內(nèi)的模具組件有關(guān)的吹桿組件50。圓周位置42上的模具組件在吹桿伸入關(guān)閉模具的過(guò)程中靠在滾輪112上。滾輪112在吹桿擴(kuò)伸過(guò)程中保持模具組件防止向下運(yùn)動(dòng)。
模具組件驅(qū)動(dòng)裝置32位于側(cè)圓周位置42一側(cè)。驅(qū)動(dòng)裝置32包括一在支承件14上的安裝板114、一模具打開(kāi)和關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置116，該驅(qū)動(dòng)裝置116包括一對(duì)可滑動(dòng)地安裝在板114上的托架118以沿著板縱向向后和向前運(yùn)動(dòng)和一模具移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置120縱向向后和向前運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置120包括一安裝在最遠(yuǎn)離支承件14的那一端板上的液壓缸，并且有一活塞桿連接到靠近支承件的托架118上。氣缸102的擴(kuò)伸和退回使模具驅(qū)動(dòng)裝置116前后運(yùn)動(dòng)以使裝在圓周位置42上的模具組件在擴(kuò)伸軸向位置30和退回軸向位置28之間移動(dòng)。
如圖8所示，驅(qū)動(dòng)裝置116包括一安裝在托架118上的本體122。一對(duì)平行移動(dòng)軸124和126通過(guò)本體122前端的軸承而平行于主軸軸線擴(kuò)伸。連桿128和130都安裝在軸124和126的內(nèi)端并且樞轉(zhuǎn)地連接到安裝于本體122上的一樞轉(zhuǎn)曲柄132端部。連桿130向后伸過(guò)曲柄并且連接到液壓缸134的活塞桿上，同時(shí)也安裝在本體122上。液壓缸134的擴(kuò)伸使軸126從本體122向外伸出并且將軸124退回到本體122內(nèi)，液壓缸134從擴(kuò)伸位置的退回使軸126退回而使軸124擴(kuò)伸。
擴(kuò)伸軸向位置30上的各模具組件26帶著一打開(kāi)的、空模具從底部圓周位置40到側(cè)圓周位置42的轉(zhuǎn)動(dòng)使移動(dòng)桿92和94的端部與移動(dòng)桿124、126端部配合，這樣移動(dòng)軸的縱向運(yùn)動(dòng)使移動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)軸和移動(dòng)桿之間的兩個(gè)可脫離連接95都是相同的并且都清楚地示出在圖17-19中。這些圖示出了軸124和桿92之間的連接95，可以理解在軸126和桿94之間也可設(shè)置一類似的連接95。
軸124端部的近似矩形的C形貯槽136形成一在貯槽相對(duì)側(cè)之間擴(kuò)伸的中央凹槽138，凹槽中的開(kāi)口140背離軸124。開(kāi)口140由貯槽上的一對(duì)相對(duì)且向外彎曲壁42構(gòu)成。鄰近傳感器144安裝在貯槽內(nèi)的開(kāi)口140一側(cè)并且背離軸124。
頭部組件146可滑動(dòng)地安裝在桿92的小直徑部分148上。桿的小直徑部分在桿端的頭部150和肩152之間擴(kuò)伸。組件146包括一滑動(dòng)地安裝在部分148上的截頭錐形頭部154和一垂直伸到桿92軸線上且與頭部154向內(nèi)隔開(kāi)一段距離的圓形鄰近板156。一彈簧158限制在肩152和板156之間的部分148上以將組件146相對(duì)頭部150偏置在圖17和18所示的位置上。
截頭錐形頭部154的側(cè)面和貯槽136的彎曲壁142與頭部都成相同角度，即離開(kāi)頭部150有一最大直徑。當(dāng)組件146相對(duì)頭部150所保持的頭部150外端和頭部主體之間的軸向距離等于凹槽138的寬度，而使桿轉(zhuǎn)入貯槽136以在軸124和桿92之間形成一防松開(kāi)連接。當(dāng)軸和桿在此位置鎖在一起時(shí)，鄰近板156離開(kāi)傳感器144一小段距離，這樣傳感器產(chǎn)生一表示桿和軸之間適當(dāng)配合的信號(hào)。
圖19示出了當(dāng)桿和軸沒(méi)有適當(dāng)配合時(shí)的情況。桿92已經(jīng)向貯槽136轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于桿和軸之間沒(méi)有對(duì)齊，所以頭部沒(méi)有適當(dāng)運(yùn)動(dòng)到凹槽138中。在此情況下，頭部154的錐形表面配合貯槽的彎曲壁142，并且組件146從頭部150移開(kāi)，而壓縮彈簧158。板156離開(kāi)鄰近傳感器144的距離略大，然后產(chǎn)生一信號(hào)，表示軸和桿沒(méi)有適當(dāng)配合。吹塑機(jī)10響應(yīng)于該信號(hào)自動(dòng)關(guān)閉。
圖11中示出的模具組件驅(qū)動(dòng)裝置34安裝在底部圓周位置40一側(cè)的支承件14上。驅(qū)動(dòng)裝置34與驅(qū)動(dòng)裝置32類似并且包括一靠近開(kāi)口38處垂直安裝在支承件14上的安裝板160、一模具打開(kāi)和關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置162(包括藉由可使該驅(qū)動(dòng)裝置沿板前后運(yùn)動(dòng)的縱向軸承安裝在板160上的分開(kāi)托架164)以及一與驅(qū)動(dòng)裝置120相同的模具移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置166。打開(kāi)和關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置162包括與軸124和126相同的移動(dòng)軸170和172、與連桿128和130相同的連桿174和176、與曲柄132相同的曲柄178以及具有連接到連桿176端部的活塞桿的液壓缸180。本體182與本體122相同。
模具驅(qū)動(dòng)裝置162包括一安裝在將連桿174連接到曲柄178上的配合件184。定位銷186安裝在本體182上的一塊體192中并且伸向配合件184。一彈簧188包圍銷186并且限制在塊體和頭部190之間以將銷向配合件184偏置。銷端部的頭部194通過(guò)彈簧限制銷的擴(kuò)伸。
與貯槽136相同的貯槽196安裝在軸170和172端部以形成一與軸向退回位置28上的模具組件26的桿92和94的連接，其中模具組件轉(zhuǎn)到底部圓周位置40上。當(dāng)模具組件轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到位置40時(shí)，兩個(gè)模瓣82和84由鎖定組件98保持靠近并且彈簧96被壓縮。軸170和172都保持在圖11所示位置上，并且配合件184保持在對(duì)著擴(kuò)伸的銷90的端部。由于軸在此位置，貯槽196都適當(dāng)定位以容納桿92和94上的頭部組件。當(dāng)退回的模具組件處于底部位置40上時(shí)，缸160擴(kuò)伸以使組件移到擴(kuò)伸位置30。缸180然后略為擴(kuò)伸以使曲柄178轉(zhuǎn)動(dòng)，將銷186略為退回，使軸172擴(kuò)伸并且將彈簧96略壓縮，從而使沉切口100端部從與板104的配合移開(kāi)而使壓力缸102令板從圖13的鎖定位置向圖12的未鎖定位置擴(kuò)伸和移動(dòng)。然后完全退回的缸180打開(kāi)模瓣。當(dāng)組件已打開(kāi)、容器已放出之后、將組件上轉(zhuǎn)到圓周位置42，將缸180擴(kuò)伸以分別退回和擴(kuò)伸軸170和172。當(dāng)缸內(nèi)壓力釋放后，彈簧188使銷186擴(kuò)伸以與件184配合并且使軸170和172返回移動(dòng)到適當(dāng)位置，從而容納向下轉(zhuǎn)動(dòng)到圓周位置40的下一個(gè)模具組件。缸166退回。
各吹桿組件50包括一固定到面向切口48前側(cè)或先側(cè)上的支承件16上的板24側(cè)面的安裝板198上。一對(duì)分開(kāi)的平行安裝塊固定到板198上，并且在塊之間限制有一對(duì)氣缸202。氣缸202的活塞桿自由地伸過(guò)靠近切口的塊200，并且連接到離開(kāi)切口48一小段距離的空氣桿塊204上。四根分開(kāi)的吹桿206從塊204伸向鄰近的切口48。一對(duì)導(dǎo)桿208以軸頸部支承在塊200端部。導(dǎo)桿的下端都安裝在吹桿塊204的端部。位于上塊200上方一段距離的導(dǎo)桿上端都連接到驅(qū)動(dòng)十字板210上。一對(duì)配合柱212伸過(guò)板210的中心部分。
吹桿定位驅(qū)動(dòng)裝置52安裝在與側(cè)圓周位置42處的模具組件26相聯(lián)的吹桿組件50上方的支承件18頂部。吹桿定位驅(qū)動(dòng)裝置52示出在圖14-16中，并且包括一液壓缸216，該液壓缸216具有一安裝在一保持在固定支承板220上的可運(yùn)動(dòng)支承板218上的下端。液壓缸216的活塞桿向下經(jīng)過(guò)板218伸到具有一面向圓形板24的開(kāi)口側(cè)的U形貯槽222中。導(dǎo)桿224都連接到貯槽222中并且經(jīng)過(guò)板218中的軸承擴(kuò)伸。液壓缸216、板218、貯槽222和桿224可藉由安裝在平行于圖14和16所示位置之間的主軸12軸線的框架18上的氣缸226而運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液壓缸226退回時(shí)，貯槽222與組件50的銷212過(guò)配合。
如圖4所示，一支承滾輪228在每個(gè)開(kāi)口48外側(cè)被安裝在面對(duì)支承16的板24的側(cè)面上。一細(xì)長(zhǎng)的防轉(zhuǎn)臂230如圖4所示，通常從臂的底部的樞轉(zhuǎn)連接裝置232沿支承18的左側(cè)，向著位于圓周位置42上從各模具組件26徑向向外設(shè)置的帶有凹槽的支承上端234基本垂向擴(kuò)伸。一安裝在支承18上的彈簧236將臂230壓向板以將凹槽的擋塊124定位在滾輪228之下的臂230的上端處。彈簧236被安裝在靠近臂230的支承18的一側(cè)柱上并將臂端向內(nèi)壓向支承滾輪228。臂向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)被一銷和槽連接裝置238限制。滾輪228和臂230位于從板24向外的一距離處，以便臂清理吹桿組件50。
臂230在將吹桿插入一模具的過(guò)程中固定板14防止反轉(zhuǎn)。如果需要，可采用其它類型的防轉(zhuǎn)裝置以在吹桿插入過(guò)程中使板保持固定。另外，彈簧236可用一驅(qū)動(dòng)件如一流體壓力缸代替，該流體壓力缸使臂230正向轉(zhuǎn)動(dòng)到與一滾輪接合而使板保持固定，然后在吹桿插入后使臂從滾輪處退回。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置22將模具組件26轉(zhuǎn)動(dòng)到圓周位置42時(shí)，與該組件相連的滾輪即與臂接合，用凸輪帶動(dòng)該臂向外，直至通過(guò)圖4所示設(shè)置的板使驅(qū)動(dòng)裝置停止。彈簧236將臂230保持在滾輪228下面。臂230對(duì)板24進(jìn)行支承，防止在將吹桿插入圓周工位42上的模具中的過(guò)程中反轉(zhuǎn)。
在吹塑機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，打開(kāi)和關(guān)閉模具的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置116和162是作為在圓周位置40處打開(kāi)模具而在圓周位置42處關(guān)閉模具的單個(gè)模具驅(qū)動(dòng)裝置的兩個(gè)部分運(yùn)轉(zhuǎn)。同樣，移動(dòng)模具的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置120和166作為一在退回位置與擴(kuò)伸位置之間沿主軸在軸向移動(dòng)模具組件的單個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的兩個(gè)部分運(yùn)轉(zhuǎn)。
一拱形組件對(duì)準(zhǔn)板或?qū)?zhǔn)件240安裝在面對(duì)板24的支承16的側(cè)面上并位于一垂直于主軸12的軸線的一平面中。模具組件當(dāng)轉(zhuǎn)到底部圓周位置40時(shí)在軸向退回位置28。當(dāng)在位置40時(shí)，將組件軸向移動(dòng)到擴(kuò)伸位置或容器放出位置30，并將模具中的已打開(kāi)和吹塑成的容器放出。然后，在擴(kuò)伸位置30上帶有打開(kāi)模具的組件向上轉(zhuǎn)到圓周位置42，此時(shí)打開(kāi)的模瓣位于增長(zhǎng)的型坯58的兩側(cè)。在擴(kuò)伸的模具組件從圓周位置40轉(zhuǎn)到位置42的過(guò)程中，組件上的對(duì)準(zhǔn)滾輪80轉(zhuǎn)到與板240接合，以保證模具組件處于正確的軸向?qū)?zhǔn)。組件的正確對(duì)準(zhǔn)保證模瓣定位于增長(zhǎng)的型坯的兩側(cè)，并使移動(dòng)桿92和94末端的頭部154正確定位以轉(zhuǎn)入模具組件驅(qū)動(dòng)裝置32的移動(dòng)軸124和126的端部的儲(chǔ)槽136中。板240位于圓周位置40和42之間，以便當(dāng)在底部圓周位置時(shí)允許模具組件軸向移動(dòng)到擴(kuò)伸的軸向位置，以及當(dāng)在圓周位置42時(shí)允許擴(kuò)伸的模具組件軸向移動(dòng)到退回的軸向位置。該組件僅在位置40與42之間轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與板242接合。如果需要，為了在從側(cè)面圓周位置46向底部圓周位置40轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中在退回軸向位置上對(duì)準(zhǔn)模具組件可提供一第二對(duì)準(zhǔn)板，如板242，以保證模具組件與模具組件驅(qū)動(dòng)裝置34之間正確的接合。
模具模瓣82和84具有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)并包括連接于一包括位于主軸12上的進(jìn)口管和出口管(未圖示)的水冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部冷卻通道(未圖示)。
水平式旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)系通過(guò)一自動(dòng)控制裝置進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，該裝置響應(yīng)于從在機(jī)上的許多傳感器和開(kāi)關(guān)接受到的信號(hào)。控制裝置為現(xiàn)有技術(shù)，故不再具體介紹。
現(xiàn)通過(guò)一個(gè)模具組件26經(jīng)過(guò)一完整的模塑循環(huán)來(lái)描述吹塑機(jī)10的工作，應(yīng)當(dāng)理解到，吹塑機(jī)是連續(xù)工作的，而且所有四個(gè)模具組件36在模塑循環(huán)中都是連續(xù)旋轉(zhuǎn)的。型坯擠出裝置54在吹塑機(jī)10工作過(guò)程中將四個(gè)型坯58從頭部56向下擠出。當(dāng)油缸66擴(kuò)伸時(shí)，型坯擠出裝置頭部56在型坯捕獲位置時(shí)位于模具組件模瓣上方一短距離處。型坯厚度由擠出裝置頭部加以控制，以便于被捕獲在模具模瓣中的型坯在該頭部離開(kāi)關(guān)閉的模具被向上叩擊時(shí)分離。
在一工作循環(huán)開(kāi)始時(shí)，模具組件26與移動(dòng)桿92和94一起在擴(kuò)伸的底部放出位置，移動(dòng)桿92，94與模具組件驅(qū)動(dòng)裝置34的移動(dòng)軸170和172接合。該組件的模具鎖定脫開(kāi)而驅(qū)動(dòng)裝置34的油缸180退回使兩半部保持打開(kāi)。模具移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的油缸166擴(kuò)伸而使該組件位于擴(kuò)伸的軸向位置30上。在前一工作循環(huán)過(guò)程中吹出的容器已被從該模具中放出。驅(qū)動(dòng)裝置22與一個(gè)模具組件一起在四個(gè)圓周位置的每一個(gè)上停止。圖1中示出該位置，其中，所描述的模具組件26在主軸12下方并靠近支承16。
接著，使驅(qū)動(dòng)裝置22動(dòng)作以使主軸12、板24和模具組件以與箭頭20方向成90°旋轉(zhuǎn)。在擴(kuò)伸的模具組件從底部圓周位置40旋轉(zhuǎn)到側(cè)面圓周位置42的過(guò)程中，該組件上的對(duì)準(zhǔn)滾輪80與板240接合以保證該組件轉(zhuǎn)到位置42時(shí)位于正確的軸向位置。在轉(zhuǎn)到位置42的過(guò)程中，打開(kāi)的空的模具模瓣82和84向上轉(zhuǎn)到向下增長(zhǎng)的型坯58的兩側(cè)。移動(dòng)桿92和94上的頭部154被轉(zhuǎn)到模具組件驅(qū)動(dòng)裝置34的移動(dòng)軸170和172上的儲(chǔ)槽196的外面，并進(jìn)入模具組件驅(qū)動(dòng)裝置32的移動(dòng)軸124和126上的儲(chǔ)槽196中。驅(qū)動(dòng)裝置32的油缸134退回而模具移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置120的油缸擴(kuò)伸，故使儲(chǔ)槽在模具組件轉(zhuǎn)到圓周位置42內(nèi)時(shí)，位于正確位置而頭部154則轉(zhuǎn)到凹槽138內(nèi)與儲(chǔ)槽接合。圖7和8示出模具組件26和驅(qū)動(dòng)裝置32的位置。
接著，將型坯擠出裝置54的油缸68退回以降低擠出頭56，并使型坯位于模具模瓣82和84之間的適當(dāng)位置，而使頭部在模具模瓣頂部上方一個(gè)短距離處。然后將驅(qū)動(dòng)裝置32的油缸134擴(kuò)伸以同時(shí)退回移動(dòng)軸124和擴(kuò)伸移動(dòng)軸126，并關(guān)閉在型坯58上模具模瓣82和84。在關(guān)閉過(guò)程中，彈簧96被壓縮，而移動(dòng)桿94上的切口100上的臺(tái)肩移出鎖定板104的內(nèi)表面外，從而使鎖定組件98的壓力油缸102退回并使板104從圖12的未緊扣位置向圖13的緊扣位置移動(dòng)。
一旦模具關(guān)閉和型坯捕獲，型坯擠出裝置中的油缸66即擴(kuò)伸以使擠出頭56向上叩擊并使繼續(xù)增長(zhǎng)的新型坯斷開(kāi)已捕獲的型坯部分。擠出頭向上叩擊一足夠距離，以保證新增長(zhǎng)的型坯在軸向移動(dòng)到退回位置的過(guò)程中不與模具組件接觸。圖9和10示出帶有已關(guān)閉模具和捕獲型坯的模具組件和驅(qū)動(dòng)裝置32的位置。
一旦型坯已被捕獲而擠出頭抬起，模具移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置120的液壓缸即退回，使在圓周位置42上的模具組件從擴(kuò)伸的軸向位置30向吹桿組件50下面的退回的軸向或吹塑位置38移動(dòng)模具組件。然后使頭部56下降。
在模具組件旋轉(zhuǎn)到位置42的過(guò)程中，吹桿支承驅(qū)動(dòng)裝置52的油缸226擴(kuò)伸，而儲(chǔ)槽222則位于十字板210和銷212的一側(cè)，如圖14所示。油缸226在旋轉(zhuǎn)后退回以將儲(chǔ)槽222移過(guò)銷212并在支承驅(qū)動(dòng)裝置242與相鄰的吹桿組件50之間構(gòu)成一連接。
一旦關(guān)閉的模具組件移到退回的軸向或吹塑位置28，模腔的頸部即與吹桿軸向?qū)?zhǔn)。然后液壓缸216和氣缸202擴(kuò)伸以在模具頂部將吹桿軸向向下驅(qū)動(dòng)到被限定在模腔頸部中的打開(kāi)的型坯內(nèi)。吹桿的軸向下降在頸部處精確地對(duì)塑料進(jìn)行校準(zhǔn)和成形，以成形被吹塑的容器的頸部。在將吹桿插入后，吹塑空氣通過(guò)吹桿流入捕獲型坯的內(nèi)部，以對(duì)著模腔的壁吹制型坯。吹制后，氣缸202上的壓力保持，以將吹桿保持在正確位置上，液壓缸206上的壓力釋放，液壓缸226重新擴(kuò)伸以將儲(chǔ)槽222與吹桿組件50脫開(kāi)。
在吹制過(guò)程中，模瓣通過(guò)打開(kāi)及關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置116的缸134以大約7噸的高夾緊力保持關(guān)閉。在模塑后和模具組件離開(kāi)位置42轉(zhuǎn)位前提供給缸134的壓力釋放以允許彈簧96略為擴(kuò)展并將沉切口100的側(cè)緣朝向關(guān)閉的鎖定板104固定，以使彈簧在吹制型坯冷卻過(guò)程中保持一大約5噸的較小的夾緊力。夾緊力減少后，驅(qū)動(dòng)裝置22使軸12轉(zhuǎn)位并轉(zhuǎn)動(dòng)模具組件以將頭部154移出儲(chǔ)槽136。
在退回的模具組件26已從圓周位置42轉(zhuǎn)動(dòng)后，缸120即被擴(kuò)伸而缸134則充分退回以將驅(qū)動(dòng)裝置32置于圖8所示位置，以準(zhǔn)備容納轉(zhuǎn)動(dòng)到位置42的下一個(gè)打開(kāi)的模具組件26。
當(dāng)退回的模具組件從圓周位置42轉(zhuǎn)到頂部冷卻位置44、側(cè)面冷卻位置46并回到底部位置40時(shí)，壓力氣缸202將吹桿206保持在模具中。此時(shí)，模腔中的吹制型坯冷卻并形成具有由模腔限定的形狀的容器。
在模具組件轉(zhuǎn)動(dòng)到底部圓周位置40之前，吹制壓力減少而吹桿組件氣缸202退回以將吹桿206從關(guān)閉的模具上退出，無(wú)需用于移動(dòng)到擴(kuò)伸的容器放出位置的組件。
在被退回的關(guān)閉并鎖定的模具組件已被向下轉(zhuǎn)到底部圓周位置40而桿92和94已與退回驅(qū)動(dòng)裝置34的儲(chǔ)槽136接合后，如圖11所示，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置22使模具組件的轉(zhuǎn)動(dòng)停頓而使缸166擴(kuò)伸以將模具組件從退回位置28移動(dòng)到擴(kuò)伸位置30。缸180接著擴(kuò)伸以壓縮彈簧96，從而增加夾緊力并從鎖定組件98釋放壓力。此時(shí)，鎖定組件缸102受壓，故一旦缸180擴(kuò)伸和板104釋放，缸102即擴(kuò)伸以將自由狀態(tài)的板104從圖13的鎖定位置移動(dòng)到圖12的未鎖定位置。
一旦模具未鎖定，缸180即退回到打開(kāi)的模瓣82和84，以提供放出銷(未圖示)將模腔中模塑的容器從凹槽90放出。再由瓶放出設(shè)備將模塑的容器從吹塑機(jī)10上卸下。容器借助于重力從底部圓周放出位置40放出，從而減少了模塑容器掛在機(jī)器上或飛邊或毛刺聚焦在機(jī)器上的危險(xiǎn)。當(dāng)在容器放出位置上時(shí)，模具西位于主軸下方，這樣，飛邊或毛刺即從機(jī)器上落下。在組件從圓周位置40向上轉(zhuǎn)到圓周位置42時(shí)，缸166即退回，缸180擴(kuò)伸并從而釋放壓力以允許銷186將驅(qū)動(dòng)裝置34的儲(chǔ)槽196移動(dòng)就位，以容納下一個(gè)退回的模具組件的頭部154。將組件26回到擴(kuò)伸的軸向位置28和底部圓周位置40并將容器放出，一個(gè)用于組件的完整的循環(huán)即告完成。
主軸驅(qū)動(dòng)裝置在大約1秒中使模具轉(zhuǎn)動(dòng)90°，并在下一次轉(zhuǎn)動(dòng)前停頓約1.5秒。帶有停頓的驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)在10秒中使模具圍繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)360°，總共生產(chǎn)16個(gè)模塑容器。故本吹塑機(jī)一分鐘生產(chǎn)96個(gè)容器。
前述的本發(fā)明系采用通過(guò)將吹桿軸向插入模腔頸部來(lái)吹制捕獲的型坯的吹制模具。如果需要，本發(fā)明也可采用利用吹針吹制捕獲的型坯的模具。已模塑容器也不是一定要在模塑機(jī)底部位置處放出。雖然如上所述，最好是從一低于主軸的打開(kāi)的模具上放出容器，但容器可從任何位置放出。前述的本發(fā)明系一具有四個(gè)模具的旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)，其中主軸以90°步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。但本發(fā)明并不限于具有四個(gè)模具的旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)。機(jī)器中模具的數(shù)目可以多于或少于四個(gè)。
雖然已對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作了示意和描述，應(yīng)當(dāng)理解這是可以修改的，因此本發(fā)明柄部限于前述具體細(xì)節(jié)，所有變化和更改均不脫離下述權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)，包括一具有一縱向軸線的主軸；多個(gè)安裝并繞主軸分開(kāi)的吹制模具，可操作一模具打開(kāi)和關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置以打開(kāi)和關(guān)閉模具；以及一可操作以繞縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)主軸和模具的軸驅(qū)動(dòng)裝置；其特征在于，改進(jìn)部分包括一可操作以沿主軸在擴(kuò)伸軸向位置與退回軸向位置之間移動(dòng)模具的模具移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的吹塑機(jī)，其特征在于，所述軸線是水平的。
3.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的吹塑機(jī)，其特征在于，還包括將吹制模具安裝在主軸上的直線軸承，所述模具移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置沿主軸移動(dòng)模具。
4.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的吹塑機(jī)，其特征在于，還包括可在模具和模具移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置之間接合和脫開(kāi)的連接裝置。
5.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的吹塑機(jī)，其特征在于，還包括可在模具和模具打開(kāi)和關(guān)閉驅(qū)動(dòng)裝置之間接合和脫開(kāi)的連接裝置。
6.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的吹塑機(jī)，其特征在于，還包括一與每個(gè)模具相連的模具夾緊裝置。
7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的吹塑機(jī)，其特征在于，所述軸驅(qū)動(dòng)裝置繞軸線按段轉(zhuǎn)動(dòng)主軸和模具，并在這些段之間的圓周位置上使軸和模具停頓。
8.如權(quán)利要求7所述的吹塑機(jī)，其特征在于，所述位置包括一放出位置和一位于放出位置上方的型坯捕獲位置。
9.如權(quán)利要求8所述的吹塑機(jī)，其特征在于，還包括一在型坯捕獲位置處的型坯擠出裝置和一靠近型坯捕獲位置的吹制組件。
10.如權(quán)利要求9所述的吹塑機(jī)，其特征在于，所述擠出裝置和所述吹制組件沿主軸分開(kāi)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的吹塑機(jī)，其特征在于，每個(gè)吹制組件包括一吹桿和一銷驅(qū)動(dòng)裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的吹塑機(jī)，其特征在于，每個(gè)吹制組件包括一吹桿固定驅(qū)動(dòng)裝置。
13.一種采用一具有一主軸，多個(gè)安裝在軸上并繞軸分開(kāi)的模具，以及一型坯擠出裝置的旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)吹塑容器的方法，包括以下步驟a)將一打開(kāi)的模具沿一主軸上的第一軸向位置和一圓周型坯捕獲位置定位以圍繞一從擠出裝置擴(kuò)伸的型坯，然后將模具在型坯上關(guān)閉；b)沿主軸離開(kāi)第一軸向位置將打開(kāi)的模具和捕獲的型坯移動(dòng)到一第二軸向位置并在模具中吹制型坯；c)繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉的模具并吹制型坯，并冷卻已吹制的型坯以形成一容器；以及d)將一關(guān)閉的模具和容器在一圓周容器放出位置處定位，打開(kāi)關(guān)閉的模具并將容器從模具中放出。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī)包括一水平主軸的旋轉(zhuǎn)吹塑機(jī),通過(guò)直線軸承繞主軸安裝并帶有多個(gè)分開(kāi)的模具,用于沿主軸運(yùn)動(dòng)。一軸驅(qū)動(dòng)裝置使軸和模具按段繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并在段之間使主軸和模具停頓。將打開(kāi)模具從一下部的容器放出位置下述轉(zhuǎn)到一型坯捕獲位置并在一型坯上關(guān)閉。將關(guān)閉模具沿主軸軸向移動(dòng)并吹制型坯。進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)主軸使模具回到放出位置,模具在那里打開(kāi)并通過(guò)重力將模塑的容器向下放出。
文檔編號(hào)B29L22/00GK1190613SQ9810443
公開(kāi)日1998年8月19日 申請(qǐng)日期1998年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月12日
發(fā)明者小約翰M·布朗, 戴維N·菲奧拉尼, 小約翰M·馬蒂, 羅爾夫E·魏因加特 申請(qǐng)人:格里姆工程有限公司