专利名称：用于容器吹塑机的模具及用一该模具来制造容器的方法
技术领域：
本发明涉及一种从预制件吹塑容器的方法，预制件通常是由热塑材料制成。
背景技术：
将要回忆的是，容器吹塑是在模具中进行，该模具的壁限定出型腔，在该型腔内放入预制件，在吹塑过程中，在预制件中盛行的不断升高的气压的作用下，所述预制件在形状上与模具的壁相一致，该预制件预先经过加热，以使其可以发生塑性变形。
对于某些应用，已经显示需要提供带手柄的容器，该手柄与容器本体共同限定了允许手自由通过的孔。
目前，这类容器的制造可以根据两种具体的工艺进行。
第一种工艺是注塑容器，手柄是由一位于容器本体旁的块件形成，该块件和容器本体相连接。但是，正如已经说明的，本申请涉及吹塑工艺。此外，在这种情况下，注塑工艺是不属于本发明的内容。
第二种工艺是通过在可分离手柄的周围的吹塑来制造容器本体，该手柄在吹塑之前放入模具内。
在源于本申请人的欧洲专利EP-1 204 524公开的这种工艺已经说明了可以通过吹塑来制造带有手柄的容器。但是，这需要复杂和昂贵的运动学来定位手柄，所有操作的同步证明是特别难以控制，以及尽管产生了力，但仍然降低了工作速度。
最近，已经提出在吹塑过程中，在容器中直接形成中空压痕，这些压痕随后能够通过卡扣连接接收手柄。
根据在美国专利US 5 649 612中公开的这种工艺中，可伸缩的凸起在模具型腔内形成，容器是在可伸缩的凸起的周围形成。在吹塑过程中，这些凸起进一步移动到型腔的前部，以完整地形成前述压痕。
如果理论上这种工艺允许将压痕制造在容器上，以允许安装手柄，那么实践中存在在吹塑过程中通过这些凸起而穿透容器壁的风险。
而且，从结构方面看，这些凸起是在活动臂的末端形成，这些活动臂安装在确保其位移的撞击装置(ram)上。这里再次，这种在理论上具有吸引力的工艺也不能够容易付诸实践。更具体地，这些活动臂由于它们相当大程度的悬垂在它们位移过程中容易被支撑(braced)从而被卡住。事实上，在吹塑过程中，在容器中的盛行压力下，对活动臂形成作为凸起的末端施加力，该力与在另一末端由撞击装置施加的推力相对抗，这些力的结果是扭矩，该扭矩会使活动臂围绕与其位移方向垂直的轴线转动。
在美国专利申请US 2002/0195749中公开的另一种工艺，其提出了一种物品成型方法，根据该方法，首先，将套筒放入模具型腔内，该套筒围绕杆件延伸，该杆件相对于模具是固定的，该杆件的外径相当于要在物品壁内形成的压痕的内径，然后，在成型之后，在缩回套筒之前允许物品保持给定持续时间，以使物品壁与杆件的形状相一致。
在这种工艺中出现了脱模问题，由于杆件相对于模具保持固定。在这些条件下，不得不提供特殊的夹紧装置，以在吹塑结束时将物品从模具分离，这既增加了模具的成本又延长了周期。
发明内容
发明人试图在保持在吹塑工艺中的同时，提出已知工艺的一种替代解决方案，该解决方案特别是使解决上述问题成为可能。
为此，在第一实例中，发明人提出一种模具，该模具用于从预制件吹塑容器的机器，该模具包括限定型腔的壁，该型腔用于容纳预制件，该壁包括至少一个模具嵌件，该嵌件设有凸耳，并可以在如下两个位置之间相对于壁移动地安装-伸出位置，在该位置上，凸耳至少部分相对于壁突入型腔内，和-缩回位置，在该位置上，凸耳缩回到壁内。
所述模具的特征在于，嵌件是凸轮从动件，该模具包括执行机构，该执行机构包括凸轮，该凸轮可相对于壁在如下两个位置之间移动地安装-非作用位置，在该位置上，凸轮允许嵌件处于其缩回位置上，和-作用位置，在该位置上，凸轮将嵌件移动到其伸出位置。
在吹塑过程中，预制件材料与突出的凸耳形状相一致，这样就在容器本体内形成中空压痕，最终，容器可分离的抓握手柄与中空压痕配合。值得注意的是，凸轮/凸轮从动件机构使得可以获得更加可靠的模具功能。
根据一种实施方式，当型腔沿着主轴线延伸时，通过例如可相对于模具壁平移移动地安装，凸耳在伸出位置上基本上与该主轴线平行延伸。
根据一种实施方式，模具壁具有朝向型腔内部的凸起，嵌件可以容纳在该凸起内。
嵌件例如可以沿着平行于模具型腔主轴线的方向平移移动，而依次地，凸轮可以沿着垂直于该主轴线的方向平移移动。
根据一种实施方式，凸轮具有倾斜于凸轮位移方向的凸轮面，该凸轮面与形成在凸轮从动件上的支承面配合，并且倾斜于凸轮从动件的位移方向。
凸轮从动件例如设有至少一个销，该销沿着与凸轮从动件的位移方向垂直的方向突出，该销与平行于凸轮面地设在凸轮内的凹槽配合。
除了例如设有杆件的撞击装置，凸轮安装在杆件的一端上，执行机构可以包括回位弹簧，该回位弹簧促使凸轮回到其非作用位置。
模具同样可以包括回位弹簧，该回位弹簧促使嵌件回到其缩回位置。
根据一种实施方式，模具实际上包括两个嵌件，每个嵌件设有凸耳，这两个嵌件可以一起地相对于壁在如下两个位置之间移动-伸出位置，在该位置上，两个凸耳都至少部分相对于壁突入型腔内；和-缩回位置，在该位置上，两个凸耳都缩回到壁内。
在第二实例中，发明人还提出一种通过预制件的吹塑来制造容器的方法，该预制件是由热塑材料制成，所述方法使用一种模具，该模具包括限定型腔的壁，该型腔除了容纳至少一个设有凸耳的模具嵌件外，还容纳预制件，该嵌件是可以相对于壁在如下两个位置之间移动地安装-伸出位置，在该位置上，凸耳至少部分相对于壁突入型腔内；和-缩回位置，在该位置上，凸耳缩回到壁内。
该方法包括如下步骤-将预制件放入型腔内；
-将模具嵌件置于其伸出位置；-通过吹塑或拉伸吹塑型腔内的预制件来形成容器，使得在已成型的容器上形成由所述嵌件产生的互补压痕；-一旦容器形成，将模具嵌件置于其缩回位置；-取下由模具而形成的容器。
根据一种实施方式，嵌件的定位步骤是在吹塑步骤的过程中在预制件材料到达凸耳之前进行。
最后，为了完成产品，该方法包括如下步骤，在容器形成之后，在容器上安装可分离的手柄，该手柄设有至少一个能够以可拆卸的方式与中空压痕配合的钩爪，该中空压痕是在容器的成型步骤中通过嵌件的凸耳在容器壁内形成。
本发明的其他目的和优点将通过阅读下面参照附图的说明显现出来。在附图中图1是局部立体图，该立体图示出了根据本发明的模具，该模具位于嵌件的缩回位置上；图2是从另一个角度看的图1模具的立体图；图3是根据本发明的模具的剖视图，该模具位于模具嵌件的缩回位置上；图4是根据图3的平面IV-IV的剖视图；图5是类似于图3的视图，但位于模具嵌件的伸出位置上；图6是根据图5的平面VI-VI的剖视图；图7和图8是示出前面视图的模具嵌件的立体图，这些模具嵌件与它们的执行机构连接；和图9和图10示出了将可分离手柄安装到借助前面视图所示的模具形成的容器上的步骤。
具体实施例方式
令人想要的是，通过预制件1的吹塑或者拉伸吹塑来制造容器2，该预制件是由热塑材料制成(在这里，如在图3虚线所示的所述预制件是预先通过注塑成型制成)。容器2具有本体3，于是通过卡扣连接，可分离手柄4钩在并安装到该本体上，如图9和图10所示。
为了允许手柄4钩在容器2的本体3上，令人想要的是在本体3内形成至少一个中空压痕5，6，该中空压痕与手柄4的钩爪7，8配合。
更具体地，根据如图9和10所示的一种实施方式，令人想要的是在容器2的本体3内形成两个相对的压痕5，6，也就是这两个压痕各自的凹形是相对的以接收手柄4的两个钩爪7，8，压痕与这两个钩爪互补。
最后将说明如何将手柄4安装在容器2的本体3上；现在详细描述用于形成压痕5，6的装置和它们的实施。
图1至图6示出了用于装备用于形成容器2的吹塑机(未示出)的模具9。
该模具9是通过组装两个半模10，11而形成，在图1，2，3及5仅仅示出其中一个半模10。
模具9包括壁12，该壁例如以铝合金制成，并设有刺穿的管道13，这些管道13用于冷却液的循环以加热或冷却模具9。该壁12限定了通过精密加工制得的型腔14，用于容纳预制件1，如图3所示，该型腔的形状符合要形成的容器2的形状。
如图1所示，型腔1 4基本上是环绕主轴线X分布，该主轴线是根据型腔14(即容器2)的最大尺寸而延伸，但例外的是，在壁12具有凸起15的区域内不是环绕分布，该凸起突入型腔14内，该凸起15用于在吹塑过程中，在容器2的本体3上形成具有足够大小的中空保护区域16，以容纳使用者的手，手柄4将安装在该保护区域16内。
凸起15具有侧面17，该侧面基本上是平的并且平行于型腔14的主轴线X，该侧面分别向上和向下延伸至顶面18和底面19，该顶面和底面也是平的，但倾斜于主轴线X。
模具9包括特定装置20，设在壁12内用于形成压痕5，6，该装置包括被称作模具嵌件的两个嵌件21，22，即上嵌件21和下嵌件22，这两个嵌件容纳在凸起15内，并且各自设有相应的凸耳23，24，每个嵌件通过可相对于壁12在如下两个位置之间移动的方式安装在壁12内
-伸出位置，在该位置上，每个凸耳23，24至少部分相对于壁12突入型腔14内，并且基本上沿着平行于主轴线X的方向突出(图5和图6)；和-缩回位置，在该位置上，每个凸耳23，24缩回到壁12内(图1至图4)。
在伸出位置上，上嵌件21的凸耳23相对于凸起15的顶面18突出，而下嵌件22的凸耳24相对于凸起15的底面19突出。
更具体地，每个嵌件21，22是可相对于壁12平移移动地安装，该平移基本上沿着平行于型腔14的主轴线X的方向。嵌件21，22各自的运动都是同步并相反的。换句话说，嵌件21，22一方面同时占据它们的伸出位置，另一方面同时占据它们的缩回位置，从这些位置中的一个位置到另一位置的过渡对于这两个嵌件21，22是同步执行的。
每个嵌件21，22的导向一方面是由凸耳23，24确保，凸耳穿过设在壁12内的互补的孔25，26，另一方面是由指状物27，28确保，该指状物接收在互补的凹槽29，30内，该凹槽设在模具9的壁12内。回位弹簧31，32不断促使嵌件2 ，22回到它们的缩回位置。
根据如图所示的实施方式，嵌件21，22是凸轮从动件，装置20包括执行机构33，该执行机构设有凸轮34，该凸轮共同作用于两个嵌件21，22上，并以可相对于壁12在如下两个位置之间移动的方式安装在壁12内-非作用位置，在该位置上，凸轮34允许嵌件21，22占据它们的缩回位置，和-作用位置，在该位置上，凸轮34将嵌件21，22推向它们的伸出位置。
根据如图所示的实施方式，如在图4和图6中可更加清楚地看出，凸轮34可以沿着与主轴线X垂直的方向被平移移动。
如特别是在图6所示，凸轮34具有基本上呈梯形的剖面，并包括两个凸轮面35，36，这两个凸轮面倾斜于凸轮34的位移方向，这两个凸轮面中的每一个与支承面37，38配合，支承面37，38设在每个嵌件21，22上，位于与凸耳23，24相反的一侧上，并且倾斜于嵌件21，22的位移方向。
为了允许对于嵌件21，22精确导向，每个嵌件设有至少一个销39，40，该销与嵌件21，22的位移方向垂直地突出，该销39，40与设在凸轮34内的凹槽41，42配合，该凹槽平行于凸轮面35，36。实践中，实际上在每个嵌件21，22的两侧都设有两个销39，40，而凸轮34相应对称成对地设有四个凹槽41，42，每个凹槽能够容纳一个销39，40。
如在图4和图6清楚所示，执行机构33包括气动撞击装置43，该撞击装置设有杆件44，该杆件的第一端45形成在可滑动安装在气缸46内的活塞中，该气缸设置在壁12内，凸轮34安装在杆件44的与第一端45相反的第二端47上。
垫圈48封闭了气缸46位于凸轮34一侧的一端49，气缸46的另一端50由板件51封闭，该板件通过模具9的外侧固定地连接到壁12上。回位弹簧52安装在气缸46内，并放在形成撞击装置43的杆件44的活塞的第一端45和该垫圈48之间，该回位弹簧借助杆件44不断促使凸轮34回到其非作用位置，如图4所示。
现在公开使用上述的模具9来制造容器的方法。
该方法首先包括如下步骤当凸轮34处于其非作用位置，而嵌件21，22处于其缩回位置的时候(图3)，将预制件1放入型腔14内。
该放入的常规步骤是以已知的方式进行，打开模具9(也就是将两个半模10，11相互分开)，热的预制件1借助如传送臂(未示出)的适当传送装置被横向地移动。
一旦模具9再次关闭，然后，对预制件1的吹塑或者拉伸吹塑是以本身已知的方式进行。在对预制件1的吹塑或者拉伸吹塑的过程中，控制执行机构33，以便在成型过程中容器已经到达凸耳23，24之前移开所述凸耳23，24。
为此，气缸46可以借助旁路气动地连接到预制件2的供给回路(典型地，机器中的吹塑管道的供给回路是属于该申请人的那些回路的类型)，因此，预制件1一发生增压，撞击装置43就执行动作。
考虑到其塑性，容器2的材料与型腔14的壁接触，直到凸耳23，24的周围，容器在形状上与这些凸耳相一致，以形成压痕5，6(因此形成凸耳23和24的互补压痕)，这些压痕用于最终接收手柄4的钩爪7，8。
在吹塑或者拉伸吹塑结束时，使容器2内的压力回到大气压，这样，嵌件21，22通过回位弹簧31，32和撞击装置43的反向运动的联合作用回置到它们的缩回位置，以允许容器2脱模。
然后打开模具9，这样形成的容器2从模具中取下，然后将手柄4安装到容器的本体3上。所述手柄包括形式为开口环的本体53，该本体设有弹性舌片54，该舌片在其自由端具有齿状物55，该齿状物被夹紧在本体53相对的部分内形成的互补凹槽56内。因此，手柄4可以采取两种配置，即-开放配置，如图9所示，其中，舌片54折回由本体53形成的环的内部，以及齿状物55位于与其凹槽56离开一定距离处；在该配置中，在手柄4的弹性作用下，钩爪7，8的末端隔开的距离小于它们各自的压痕5，6隔开的距离，以允许在不需要力的情况下将手柄4放入保护区域16内，和-闭合配置，如图10所示，其中，在已经放置好手柄4并推动舌片54直到齿状物55夹紧在其凹槽56内之后，钩爪7，8不可分离地容纳在它们的压痕5，6内，例外的是在其开放配置中通过对舌片54的作用更换手柄4的时候，例如使同一手柄4可以重新用于在倒空容纳物时的数个相继的容器。
应当理解的是，因此可以容易地通过吹塑来制造带有可分离手柄4的容器2，所述手柄是在容器2的本体3已经成型之后安装的。
一方面，这没有导致任何在模具生产和结构中引起过多复杂因素的设置。另一方面，上述公开的方法没有导致相对于常规吹塑工艺降低了工作速度，伸出和缩回模具嵌件的步骤是在吹塑的通常步骤(拉伸，除气)过程中的并行操作时间内进行。
权利要求
1.一种模具(9)，用于从预制件(1)吹塑容器(2)的机器，该模具(9)包括限定型腔(14)的壁(12)，该型腔用于容纳预制件(1)，该模具还包括至少一个模具嵌件(21，22)，该嵌件设有凸耳(23，24)，并相对于壁(12)在如下两个位置之间可移动地安装-伸出位置，在该位置上，凸耳(23，24)至少部分相对于壁(12)突入型腔(14)内，和-缩回位置，在该位置上，凸耳(23，24)缩回到壁(12)内，所述模具的特征在于，模具嵌件(21，22)是凸轮从动件，以及模具(9)包括执行机构(33)，该执行机构包括凸轮(34)，该凸轮相对于壁(12)在如下两个位置之间可移动地安装-非作用位置，在该位置上，凸轮(34)允许嵌件(21，22)处于其缩回位置，和-作用位置，在该位置上，凸轮(34)将嵌件(21，22)推向其伸出位置。
2.如权利要求1所述的模具(9)，其特征在于，所述型腔(14)沿着主轴线(X)延伸，所述凸耳(23，24)在其伸出位置上基本上与该主轴线(X)平行延伸。
3.如权利要求1或2所述的模具(9)，其特征在于，所述模具嵌件(21，22)相对于模具(9)的壁(12)可平移移动地安装。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的模具(9)，其特征在于，所述模具(9)的壁(12)具有朝向型腔(14)内部的凸起(15)，以及所述模具嵌件(21，22)容纳在该凸起(15)内。
5.如权利要求4所述的模具(9)，其特征在于，所述嵌件(21，22)沿着平行于型腔(14)的主轴线(X)的方向可平移移动，以及凸轮(34)沿着垂直于该主轴线(X)的方向可平移移动。
6.如权利要求5所述的模具(9)，其特征在于，所述凸轮(34)具有倾斜于凸轮(34)位移方向的凸轮面(35，36)，该凸轮面与设在所述嵌件(21，22)上的支承面(37，38)配合，并且倾斜于所述嵌件(21，22)的位移方向。
7.如权利要求6所述的模具(9)，其特征在于，所述嵌件(21，22)设有至少一个销(39，40)，该销沿着与所述嵌件(21，22)位移方向垂直的方向突出，所述销(39，40)与设在凸轮(34)内且平行于凸轮面(35，36)的凹槽(41，42)配合。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的模具(9)，其特征在于，所述执行机构(33)包括回位弹簧(52)，该回位弹簧促使凸轮(34)回到其非作用位置。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的模具(9)，其特征在于，所述执行机构(33)包括设有杆件(44)的撞击装置(43)，所述凸轮(34)安装在杆件的一端(47)上。
10.如权利要求1至9中的任一项所述的模具(9)，其特征在于，所述模具包括回位弹簧(31，32)，该回位弹簧促使所述嵌件(21，22)回到其缩回位置。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的模具(9)，其特征在于，所述模具包括两个嵌件(21，22)，每个嵌件设有凸耳(23，24)，这两个嵌件可以一起地相对于壁(12)在如下两个位置之间移动-伸出位置，在该位置上，两个凸耳(23，24)都至少部分相对于壁(12)突入型腔(14)内；和-缩回位置，在该位置上，两个凸耳(23，24)都缩回到壁(12)内。
12.一种方法，用于通过吹塑预制件(1)来制造容器(2)，该预制件是由热塑材料制成，所述方法使用一种模具(9)，该模具包括限定型腔(14)的壁(12)，该型腔用于容纳预制件(1)，该模具还包括至少一个设有凸耳(23，24)的模具嵌件(21，22)，该模具嵌件相对于壁(12)在如下两个位置之间可移动地安装-伸出位置，在该位置上，凸耳(23，24)至少部分相对于壁(12)突入型腔(14)内；和-缩回位置，在该位置上，凸耳(23，24)缩回到壁(12)内，所述方法包括如下步骤-将预制件(1)放入型腔(14)内；-将模具嵌件(21，22)置于其伸出位置；-通过对预制件(1)吹塑或拉伸吹塑来形成容器(2)，使得在已成型的容器(2)上形成至少一个中空压痕(5，6)，该中空压痕与所述凸耳(23，24)互补；-一旦容器(2)成型，将模具嵌件(21，22)置于其缩回位置；-取下由模具(9)如此形成的容器(2)。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述嵌件(21，22)的定位步骤是在吹塑过程中预制件(1)材料到达凸耳之前进行。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤在容器(2)成型之后，在容器上安装可分离的手柄(4)，该手柄设有至少一个钩爪(7，8)，该钩爪能够以可拆卸的方式与中空压痕(5，6)配合，该中空压痕是在容器(2)成型过程中通过模具嵌件(21，22)的凸耳(23，24)在容器(2)的本体(3)中形成。
全文摘要
本发明涉及一种模具(9)，该模具用于从预制件吹塑容器的机器。本发明的模具(9)包括限定型腔(14)的壁(12)，该型腔用于容纳预制件。此外，该模具包括至少一个模具嵌件(21，22)，该嵌件配备有凸耳(23，24)并如此安装，使得其能够借助凸轮装置相对于壁(12)在如下两个位置之间移动伸出位置，在该位置上，凸耳(23，24)至少部分相对于壁(12)突入型腔(14)内，和缩回位置，在该位置上，凸耳(23，24)缩回到壁(12)内。本发明还涉及一种使用这样的模具，通过吹塑来制造容器的方法。
文档编号B29C49/54GK101094759SQ200580045734
公开日2007年12月26日 申请日期2005年10月27日 优先权日2004年11月10日
发明者朱尔·通加 申请人:赛德尔参与公司