具有补偿部件的热塑性材料容器模制单元的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有补偿部件的热塑性材料容器模制单元。
[0002] 本发明尤其涉及利用热塑性材料制的预型件模制至少一种容器的模制单元，所述 模制单元至少具有：
[0003] -模具，其具有至少两个模制元件，这些模制元件分别安装在两个模座中，模座至 少之一安装成能围绕一条旋转轴线相对于另一模座转动地活动及可以在模制单元的开启 位置和闭合位置之间移动，在闭合位置，模制元件沿接合面接合并限定模腔，
[0004] 一吹制或拉吹部件，用于输入至少一种压力吹制流体到预型件内部，以在模腔中 模制出相应的容器，
[0005] -用于锁紧所述模制单元的锁紧部件，锁紧部件可至少处于：
[0006] ?锁紧位置，在该锁紧位置，模制单元的两个模座保持在所述闭合位置，以及
[0007] ?解锁位置，在该解锁位置，模制单元的两个模座能相对于彼此活动，
[0008] -以及补偿部件，其被控制成通过压力流体施加补偿作用力，补偿作用力趋向于 使模制元件在接合面处相互紧靠，并趋向于在利用预型件模制容器时对抗所述至少一种压 力吹制流体对模制元件施加的作用力。
【背景技术】
[0009] 从现有技术中已知这种模制单元，其用于安装在模制机（又称为"吹制机"）上并 用以利用热塑性材料预型件制造容器。
[0010] 如PET(Poly6thyl6ne T6r6phtalate，即聚对苯二甲酸乙二醇酯）的热塑性材料 制的容器（烧瓶、细颈瓶、壶等）的制造，利用输入到热预型件内的至少一种压力吹制流体 如空气，在这种模制单元中尤其通过吹制或拉吹进行以成型所述容器。
[0011] 作为非限制性示例，可参考文献W0-99/03667,其提出一种无菌容器制造设备。
[0012] 该文献的图5尤其示出具有配有多个模制单元的模制机（或"吹制机"）的设备， 所述多个模制单元呈周向分布在模制机的循环输送装置的整个廓围上。
[0013] 基于热预型件进行容器制造，热预型件的主体预先在炉中进行热调节，然后预型 件主体被输入到模制单元之一的模具内部。接着，压力吹制空气由预型件颈部输入到预型 件内，以获得与接合的模制元件所限定的模腔相对应的容器。
[0014] 容器吹制时使用的压力高，达到30巴或40巴的数值。因此，使预型件主体的壁在 吹制时紧贴模腔型壁，加压空气对每个模制元件的表面施加很大的作用力。
[0015] 这就是为什么模制单元配有锁紧装置的原因之一，锁紧装置的锁紧部件在锁紧位 置适于使模座保持在闭合位置，包括且尤其是在用吹制法或拉吹法模制成型容器时。
[0016] 由于使模具锁紧在闭合位置的锁紧部件具有任何机械装置专用的工作间隙，则两 个模制元件在吹制流体施加的压力作用下彼此分开，以致在容器吹制时，在接合面处在模 制元件之间于是出现小间隙。
[0017] 而在两个模制元件之间出现这种间隙会影响到成品容器的质量。
[0018] -方面，容器的机械强度在接合面处受其影响，另一方面，成品容器上存在的特有 的"划线"也影响其美观性。
[0019] 从现有技术中已知的用以至少减小模制元件之间的这种间隙的一种解决方案在 于：为模制单元配置补偿部件，补偿部件由补偿室形成，具有可变容积的密封室间置在模制 元件之一与相关模座之间。
[0020] 要更详细了解这种解决方案，例如可参考但非限制性地给出的文献FR-2659265 或 EP-1880826。
[0021] 下面回顾补偿室的工作情况。补偿室用于根据与容器制造同步的补偿周期，有选 择地被供给由空气形成的压力流体。
[0022] 在制造容器时，在模制单元闭合且锁紧之后、在用一般由空气构成的压力吹制流 体通过吹制（或拉吹）预型件来模制容器之前进行这种补偿。
[0023] 通过供给补偿室以加压空气来使补偿室置于加压下。因此，在压力作用下，间置在 模制元件与模座之间的补偿室膨大。
[0024] 使补偿室置于加压下会引起模制元件与模座相对移动，这种相对移动尤其是由于 模制元件之间存在间隙而是被允许的。
[0025] 补偿室膨大趋向于使模座彼此分开及趋向于开启模制单元。但是，模座由锁紧部 件保持在单元闭合位置。
[0026] 由于锁紧部件，源于补偿室加压的作用力主要通过反作用施加于相邻的模制元件 上，该相邻的模制元件于是被推向相对就位的另一模制元件。
[0027] 因此，补偿室加压所产生的补偿作用力趋向于使所述模制元件在接合面处彼此紧 靠，从而至少减小所述模制元件之间之前存在的间隙。
[0028] 因此，补偿则允许在模座处于闭合位置时补偿接合面处模制元件之间存在的整个 间隙或部分间隙，所述间隙由模制元件的围绕对应于容器的中空状形成的型腔的表面限 定。
[0029] 因此，只要在吹制容器时补偿室中容纳的加压空气所施加的推力大于吹制空气对 模腔表面施加的作用力，补偿就继续。
[0030] 因此，用于补偿室的空气的压力数值很高，高达40巴，如同用于模制容器的吹制 空气的压力那样。
[0031] 当补偿室被加压时，补偿作用力对抗预型件吹制空气压力对模腔施加的逆向作用 力，这种逆向作用力趋向于使模制元件彼此再度分开。
[0032] 获得的补偿作用力主要取决于补偿室的面积和输入其中的空气压力，必需的补偿 作用力尤其取决于模腔的面积和吹制压力。
[0033] 在具有补偿室的模制单元中，加压所产生的补偿作用力施加于模制元件的外表面 上，外表面即是与形成模腔的型腔面相反的表面。推力施加于与补偿室接触的表面的面部 上。
[0034] -旦容器成型，补偿周期终止于排气，用以使补偿室重置于大气压下并允许开启 模具以从中取出成品容器。
[0035] 借助于补偿室，特别是在容器模制期间，通过减小接合面处模制元件之间的间隙 以便所述模制元件互相接合及其相应表面抵靠，而提高了成品容器的质量。
[0036] 但是，这种解决方案并不完全令人满意，仍具有不同的缺陷。将这种补偿室集成于 模制单元并非始终比较容易且显示成本高。
[0037] 尤其由于机器高速生产，为确保密封性安全可靠，这种布置存在保养成本高的问 题。
[0038] 使用加压空气作为补偿流体及在每个容器生产周期之后进行排气表现为高耗能 量以获得空气加压，这尤其由于空气的可压缩性。
[0039] 补偿室无论是对模制单元的模座还是锁紧部件，也都会产生很大的机械应力。
[0040] 因此，这种机械应力在设计和选用材料以限制变形时需要特别注意。
【发明内容】
[0041] 本发明尤其旨在弥补前述缺陷，而提出一种新型解决方案，该方案能以简单、经济 和可靠的方式在利用热塑性材料制的预型件模制容器的模制单元中实现补偿功能。
[0042] 为此，本发明提出前述类型的一种模制单元，其特征在于，补偿部件作用于所述两 个模座上，以使所述两个模座在模制单元的闭合位置彼此紧靠及施加所述补偿作用力。
[0043] 同根据现有技术的补偿室相比，根据本发明的补偿部件直接作用于模座，而不再 作用于模制元件之一。
[0044] 有利地，模制单元的补偿部件由模座承载。因此，与模座相固连的模制单元补偿部 件独立于用于安装在模座的模制元件。
[0045] 补偿部件持久地保持于模制单元的模座上，而模制单元的模制元件则根据待制造 的容器予以更换。
[0046] 由于根据本发明的补偿部件结合于模制单元的模座，因此，无论是用于安装在模 座的模制元件的设计还是制造都简便易行。
[0047] 有利地，补偿功能实施起来成本较低，因为补偿部件装备于模制单元，而不再装备 于可在此安装以制造不同容器的每个模制元件。
[0048] 有利地，补偿部件对模座施加补偿作用力，使模座相互紧靠，这使得至少减小了模 制元件的确定接合面的表面之间存在的间隙，由于利用称为补偿流体的压力流体所获得的 补偿作用力，所述表面彼此靠近。
[0049] 如同根据现有技术的补偿室一样，根据本发明的补偿部件使用压力流体以获得所 述补偿作用力，在此方面不同于锁紧部件。
[0050] 有利地，补偿流体是不可压缩的流体。有利地，用以对用于进行补偿的液压流体加 压的能耗低于使用补偿室时对于空气所需的能耗。
[0051] 有利地，补偿部件还确保在模制单元的闭合位置锁紧模座的功能，在容器吹制成 型或拉吹成型时尤其如此。
[0052] 由于补偿部件确保补偿和锁紧双重功能，因而去除了模制单元的常规锁紧部件。
[0053] 有利地，补偿部件布置在每个模座的自由边部附近，有利于提高模制单元的总体 紧凑性，在模制机上当模制单元相对于其他相邻的模制单元处于开启位置时尤其如此。
[0054] 因此，模制单元结构越紧凑，在开启位置体积尺寸越小，可以安装在模制机上的模 制单元数量增加越多，其制造容器的能力相应越大。
[0055] 补偿作用力施加于模座的自由边部上，或者沿着在闭合位置的模制单元的模制元 件的接合面施加，与模座的旋转轴线径向相对。
[0056] 有利地，施加的补偿作用力以相对于与每个模座相应的旋转轴线的杠杆效应施 加。
[0057] 同使用补偿室获得的补偿作用力相比，由于与杠杆臂相应的放大效应，通过对模 座的自由边部施加较小的补偿作用力，即可获得等效补偿。
[0058] 由此，对于相同的补偿作用力来说，根据本发明的补偿部件在使用时提供比根据 现有技术的补偿室的节能效率更好的节能效率。
[0059] 根据本发明的其他特征：
[0060] -补偿部件在模座的与旋转轴线相对的每个自由边部附近施加所述补偿作用 力；
[0061] -补偿部件具有至少一个压缸，压缸固连于所述两个模座之一的自由边部，压缸 适于选择性地在连接于另一模座的自由边部的紧固件上施加所述补偿作用力；
[0062]