用于成型各种高度的热塑性材料的容器并具有高度可调的底部的成型设备

摘要

本发明涉及一种用于通过吹塑或拉塑－吹塑成型能够具有不同高度的热塑性材料的容器的成型设备，该成型设备包括具有可相互移动的两半模(2A、2B)的模具(1)和轴向可移动的模座(5)；该模座由支撑物(22)支撑，支撑物(22)配备有轴向位移的操作装置；该模座(5)和其支撑物(22)通过相对于铸型腔的高度可调节的支承装置(24)固定，所述支承装置(24)为具有两段反向螺纹的螺纹装置的形式，因此能够将模座(5)相对于铸型腔的高度轴向定位，而不改变支撑物(22)和/或与支撑物(22)可操作地配合的位移装置。

说明书

本发明总体涉及的领域是用于通过吹塑或拉塑-吹塑制造由热塑 性材料如PET制成的容器，尤其是瓶子的成型设备，更具体地涉及对 用于制造易于具有不同高度的容器，尤其是具有不同高度的瓶子的成 型设备的改进。所述成型设备包括至少一副模具和模座，所述模具包 括两个能够相对于彼此运动的半模，所述运动尤其是通过绕一根固定 的公共轴旋转，所述模座能够相对于所述两个半模沿轴线方向平移。 每一半模和模座包括各自的铸型腔部分，当该模具处于关闭位置时， 这些铸型腔部分共同限定了铸型腔。模座由模座支撑物支撑，模座支 撑物与轴向运动装置功能性地配合。模座和模座支架通过可变高度的 支承装置相互固定，可变高度的支承装置相对于铸型腔的高度能够进 行调节，其制成为螺纹装置的形式。

其应用非常特殊，不仅仅限于像文献FR 2 733 176所描述的那种 设备。在文献FR 2 733 176所描述的设备中，每一半模由模具支持物、 与模具支持架固定的壳体支持架以及由壳体支持架支撑的壳体组成。 每一半模的铸型腔部分成形于所述壳体内。当然它应用于文献FR 2 733 176所描述的设备之前的设备，即它应用于这样的设备中：模具支 持架不支撑与壳体的固定壳体支持架，但每一模具支持架支撑包括半 模的铸型腔部分和用于调节模具温度的管道的整体构件。

图1A是例如文献FR 2 733 176所描述和描绘的成型设备的模具 的从上方看的轴向半剖侧面透视图。其中，模具整体由标号1表示， 本发明应用该模具。具有轴线7的模具1包括两个半模2A、2B和模 座5，两半模2A、2B能够相对彼此运动，尤其是绕固定的公共轴4 旋转(分别如箭头3A、3B)。模座5能够相对于两个半模2A、2B沿 与轴线7共轴的轴线方向平移(箭头6)。

每一半模2A、2B分别包括模具支持架8A、8B、壳体保持架9A、 9B和壳体10A、10B，所述模具支持架8A、8B分别配有与上述轴4 铰接的支撑臂15A、15B，所述壳体保持架9A、9B以本领域技术人员 公知的方式与相应的模具支持架固定，所述壳体10A、10B以本领域 技术人员公知的方式通过壳体支持架9A、9B支撑的壳体10A、10B。 两个壳体10A、10B和模座5包括各自的铸型腔部分11A、11 B和12， 当模具在关闭位置时，铸型腔部分11A、11B和12共同限定了与模具 1的轴线7共轴的铸型腔13。

沿着半壳体10A、10B和模座5的共同的各自边界，半壳体具有 各自的凹槽14A、14B，而模座具有径向凸起的周缘16。当模具1在 图1A所示的封闭位置时，周缘16可容纳于凹槽14A、14B中。因此 半壳体和模座形成在吹塑压力(40×10⁵Pa)下不变形的机械组件。例 如，在文献FR 2 720 680、FR 2 828 829和FR 2 841 495中描绘了这 种类型的布置。

应当指出，在图1A的描述中，关闭的模具1的剖面是基本沿直 径的，并且基本平行于半壳体10A、10B的分界线17。

在图1A所示的结构中，壳体10A、10B的腔部分11A、11B基本 占据所述壳体10A、10B的整个高度，所述壳体10A、10B的高度基 本等于各壳体支持架9A、9B的高度。壳体支持架9A、9B的高度是 模具1的高度。因此，铸型腔13具有该模具的最大允许高度，并对应 于用该模具制造的容器(例如图中示出的2L的瓶子)的最大高度。

为了提高模具的生产能力，期望模具能配置成不仅用于制造所述 最大高度的容器，而且用于制造较小高度的容器(例如1L的瓶子， 0.6L的瓶子等)，这些瓶子具有同样的底部。为达到该目的，如图1B 所示，公知做法是用具有各自不同的铸型腔部分19A、19B(的壳体 20A、20B代替配备有各自的铸型腔部分11A、11B的壳体10A、10B 在该例子中，铸型腔部分高度较低)。如图1B所示，当模具处于关闭 位置时，铸型腔部分19A、19B和模座上的铸型腔部分12共同限定了 高度低于图1A所示腔13的模型腔21。实践中，铸型腔部分19A、19B 定位于半壳体20A、20B的上部，半壳体20A、20B定位于壳体支持 架的顶部。因此，只要模座相对于壳体的轴向定位的改变适于铸型腔 部分高度的减少，就保持了成型设备的总体布置，所述成型设备具有 模具支持架8A、8B和壳体支持架9A、9B和模座5。

模座5由模座支撑物22支撑，模座支撑物22与在成型过程中能 够使模座5轴向移动的运动装置配合(图1A、1B未示出)。模座5通 过连接部件与模座支撑物22固定。在这种配置中，能够通过改变该部 件(使用用于如图1A所示的最大高度的铸型腔13的短连接部件23； 使用用于如图1B所示的较小高度的铸型腔21的长连接部件23)和/ 或通过移动模座支撑物22及与其上配合的运动装置，而改变该连接部 件的高度，来获得模座5相对于铸型腔高度的适当定位

然而，这些调节是漫长的、限制性的，并且最终是昂贵的。因此， 在实践中，迫切需要减少或消除这些限制。

文献US 4 815 960描述了这样一种成型设备：其具有模座，模座 的轴向位置可借助一端与该模座固定的轴向螺杆装置进行调节。螺杆 穿过调节螺母，并这样支撑：能够通过固定支撑物自由转动，并允许 调节模座的高度。在这种公知的布置中，调节螺母由与之配合的固定 轴承支撑并转动。这种技术方案的缺点在于：所有阻挡模具运动的应 力都由转动螺母和轴承的接触面承受，这将导致摩擦部分的磨损，以 及螺母脱离轴承的危险。

为了弥补这个问题，可将所述公知结构中的转动螺母替换为固定 螺母，尤其是与框架固定的螺母，然后旋转螺杆，螺杆的端部在其横 向面处支撑模座。然而，这种结构又具有如下缺点：与螺杆的旋转横 向面接触的模座会磨损，甚至位于螺杆的所述小横向面上的模座可能 变形。

本发明的目的是通过提出一种改进结构来弥补上述不足，该改进 的结构允许快速、经济地调节模座相对于铸型腔高度的轴向位置。

为达到上述目的，本发明提出一种用于通过吹塑或拉塑-吹塑热 塑性材料如PET，制造易于具有不同高度的容器，尤其是瓶子的成型 设备，上述作为前叙部分，按照本发明的这些设备，其特征在于：可 变高度支撑装置是具有固定于模座和模座支撑物的两段反向螺纹的螺 纹装置。

借助这种布置，能够将模座相对于铸型腔的高度轴向定位，而无 需改变模座支撑物和/或与其功能性配合的运动装置。

借助于两段反向螺纹，模座承受的所有应力位于螺纹上，因此覆 盖较大的面积。换言之，由于在接触部件之间应力减小，因而降低了 磨损速率。另外，轴承内没动旋转部件，因而消除了摩擦和磨损。螺 杆的横端面和模座之间没有转动接触，因而消除了模座磨损或变形的 可能性。最后，由于该模座仅能轴向移动，因而可指示相对于模具的 角度位置。

在一可能的示例性实施方案中，提供一种可变高度的支撑物装置， 其包括分别固定于模座和模座支撑物的基本共轴且各自具有反向螺纹 的两个螺杆，以及与两段反向螺纹进行内部螺纹配合并围绕上述两螺 杆的环。

在第二可能的示例性实施方案中，提供一种可变高度的支撑物装 置，其包括分别固定于模座和模座支撑物的基本共轴且各自具有反向 螺纹的螺纹环，以及具有两段反向外螺纹并与上述两螺纹环啮合的螺 杆。

在阅读了下述通过完全示例性的方式给出的某些优选实施方案 后，可更好地理解本发明。在本说明书中，参考以下附图，其中：

图1A和1B是上述现有技术中的模具沿直径剖切并从上方看的侧 面透视示意图，其分别示出了两种功能不同的配置；

图2A和2B是按照本发明配置的模具的部分第一实施方案沿直径 剖切的局部示意图，其分别示出了两种功能不同的配置；以及

图3A和3B是按照本发明配置的模具的部分第二实施方案沿直径 剖切的局部示意图，其分别示出了两种功能不同的配置。

在本说明书的其余部分，将图1A和图1B所使用的相同的标号表 示类似的部件。

按照本发明的目的，提供将图1A和图1B示出的位于模座5和模 座支撑物22之间的刚性连接结构23、23’，替换为可调节相对于铸型 腔高度的可变高度的支承装置24。因此，能够将模座5相对于铸型腔 的高度轴向定位，而不改变模座支撑物22和/或与其功能性配合的运 动装置的结构和/或位置。

纯机械类型的支承装置24是螺纹装置形式的，因而其结构简单， 制造、装配和维修成本低。按照本发明，支承装置24由具有两段反向 螺纹、固定于模座5和模座支撑物22的螺纹装置组成。下面说明这些 布置的优选实施方案。

图2A和图2B示出了与本发明相关的图1A和1B模具的一部分， 其按照第一示例性的实施方案配置这些结构。在第一示例性的实施方 案中，可变高度的支承装置24包括两个基本共轴且分别固定于模座5 和模座支撑物22的螺杆25a、25b，螺杆25a、25b分别具有反向螺纹 26a、26b。此外，与两段反向螺纹28a、28b进行内部螺纹配合的环 27围绕上述两螺杆25a、25b。由于具有两段反向螺纹的螺纹装置，环 27的任何旋转将导致模座5的轴向运动(模座支撑物22保持固定)。

在图2A中，环27的旋转使两螺杆25a、25b尽可能地接近，因 而模座5位于其最低位置，这对应于最大高度的腔13，这是由于存在 壳体10A、10B，其由各自合适的腔部分11A、11B联合模座形成。

在图2B中，旋转环27尽可能远地分开两螺杆25a、25b，因而模 座5位于其最高位置，这对应于最小高度的腔21，这是由于存在壳体 20A、20B，其由各自合适的腔部分19A、19B联合模座形成。

图3A和图3B示出了与本发明相关图1A和1B模具的一部分， 其按照第二示例性的实施方案配置这些结构。在第二示例性的实施方 案中，可变高度的支承装置25包括两个基本共轴且分别固定于模座5 和模座支撑物22的内螺纹环29a、29b，内螺纹环29a、29b分别具有 反向螺纹30a、30b。此外，具有两段反向外螺纹32a、32b的外螺纹 杆31与上述两螺纹环29a、29b啮合。外螺纹杆31的任何旋转，例如 通过与其固定的手柄33，将导致模座5的轴向运动(模座支撑物22 保持固定)。

在图3A中，杆31的旋转使两螺纹环29a、29b尽可能接近，因 而模座5位于其最低位置，这对应于最大高度的腔13，这是由于存在 壳体10A、10B，其由各自合适的腔部分11A、11B联合模座形成。

在图3B中，杆31的旋转使两螺纹环29a、29b尽可能远离，因 而模座5位于其最高位置，这对应于最小高度的腔21，这由于存在壳 体20A、20B，其由各自合适的腔部分19A、19B联合模座形成。