专利名称：塑料制品模压的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种由塑料材料制造的物品的模压设备和方法，所述设备和方法特别适用于通过吹塑而生产瓶、罐和通用容器的型坯模塑。
背景技术：
在现有技术中，具体地说，公知的各种由塑料材料制造物品的模压设备和方法是连续循环模压压机，其中，不同类型设备中的一种设备也就是撒布装置通过滴落少量或定量的要被模制的流体塑料材料，填充不同的模腔。
用于吹塑容器生产的型坯特别是由PET制造的一种型坯通常通过注塑或挤压被生产。一般来说，喷射铸造设备按顺序操作，也就是用流体塑料材料对一个和相同模具的不同模腔进行装填的步骤、随后是冷却步骤、打开模具并将整批或许多型坯排出的步骤。
在被公称作连续设备的设备中，根据一个连续循环，在设备(plant)的不同部分，装填模具、冷却和排出模制件的不同步骤同时发生。特殊类型的连续设备是“转动”设备，在所述转动设备中，在一个或多个转车台上，模具先后经历装填、关闭和重新开启步骤，该设备通常具有一个垂直轴线。
与串连压力铸造设备相比，使用上述连续模压设备生产型坯具有下述优点降低模制温度和压力，最终瓶子内的残余乙醛在较低水平，乙醛在例如保存在长期处于高温下的仓库内的矿泉水瓶中导致令人不愉快苹果味道；在最终型坯上没有喷射点缺陷，该缺陷导致在后续吹操作时瓶子的质量低劣和爆裂；
所使用PET的类型和质量对模制型坯的可能性具有较少限制；模制站与设备的其它部分更容易相连，对多数情况来说，其通常包括连续操作设备，无需存储单元；用更均匀的定量和更均匀的温度对不同模腔进行装填，减少了模具的尺寸(否则难以在模具上获得大量的模腔)，其通常适于串连压力机，以便满足在模制型坯时的高生产率的要求；由于“通过点滴”(by dropping)对模具进行装填，在设备的“热部分”(塑料材料要被模制的区域)和“冷部分”(模具的冷却区域)之间具有较好的热绝缘，至今所制造的连续模压设备是不令人满意的，由于它们不具有高生产率，并具有复杂的机构，在此情况下，对于由设备的“热区域”和“冷区域”之间的低劣的热绝缘导致的可观的热问题，不能提供令人满意的方案。
上述问题和由其它方面所引起的问题，例如诸如PET的模塑材料、小尺寸的塑料物品的模制，将频繁促使生产者依靠大设备通过点滴对模腔进行装填。这种设备确保很快的装填速度，高精度的定量，即使使用诸如PET的具有粘附在接触表面上而形成细绳的特殊趋向的塑料材料，也能进行装填。
然而，当前公知的模压圆盘传送带需要使用小尺寸的定量设备，对设备的性能有一定限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服了上述现有技术缺陷的用于模压的装填模具的设备和方法，其具体地说，提供一种模压设备，与现有技术相比，其能够使用对整体尺寸没有严格要求的定量和装填站。
根据本发明第一个方面，利用一种用于塑料物品的模压设备解决上述问题，所述设备包括一个或多个模压单元，每个模压单元包括阳模元件和模腔，通过倒入定量的塑料材料对所述模腔进行装填，所述每个模压单元被设计的执行下述模制顺序，所述模制顺序包括升高阳模元件操作、装填模腔操作、降低所述阳模元件操作以及关闭所述模具的操作，其特征在于还包括用于使所述阳模元件和/或所述模腔固定和移动的装置，在模具的开启操作和装填模腔操作之间，所述装置被设计的将所述模腔携带到该阳模元件的垂直轴线外侧。
根据本发明另一个方面，利用一种使用上述设备通过模压而生产塑料物品的方法解决上述问题，所述方法包括如下步骤打开每个模压单元，通过垂直移动，使阴或阴半模与各自阳模元件分开；将每个阴半模的模腔带到阳模元件的垂直轴线外侧的位置；将要被模制的定量的塑料材料倒入每个模腔内，使阴半模返回相应的阳模元件的下方；使阳模元件和阴半模闭合在一起。
在模具的开启操作和装填模腔操作之间，上述模腔带到阳模元件也就是模具的阳半模的垂直轴线外侧的位置的事实，确保可以使用对尺寸约束少的装填设备，具体地说，确保可以使用沿高度方向具有大尺寸和具有大直径的装填设备。不需要将机械元件设置在两个敞开的和叠置的半型之间，以便将定量的塑料材料倒入阴半模的模腔内。简单地通过将具有要被装填模腔的阴半模定位在装填站的下方，在此位置，装填站滴落定量塑料材料，装填可以在位于压缩站外部的装填站执行。这也确保降低模具的关闭和开启行程，从而加速模制循环。
通常，使用大尺寸的装填设备的可能性意味着能够获得(benifitfrom)上述不同优点，也就是高的装填率、采用精确和定量方式分配塑料材料、能够使用由于各种原因(例如PET，由于上述原因，适合于更复杂的装填站)而要求非常苛刻的塑料材料进行模塑。
模制单元被安装并在转动圆盘传送带移动时，固定和移动装置被设计的将模腔带到阳模元件的垂直轴线外侧，将它们向圆盘传送带外侧移动。确保位于圆盘传送带外侧的装填站的使用，从而装填站可以是大尺寸的装填站。
通过下文结合附图采用非限制性示例的方式详细介绍实施例，对于本领域技术人员来说，本发明可以实现的其它优点将变得更加清楚。
图1是一个符合本发明优选实施例的模压设备(plant)的示意性俯视图；图2是一个图1所示设备的平面图；图3是一个图1所示设备的阴半模的固定和移动设备的部分断面侧视图；图4是一个图3所示设备的示意性三维视图。
具体实施例方式
图1～4示意性显示利用本发明的模压法模制塑料物品的生产的设备的优选示例，所述设备包括装填站1、压缩站4。装填站1能够将预定数量的要被模制的塑料材料倒入阴半模3的模腔2内。图1和图2的装填设备包括转动的圆盘传送带(或填充圆盘传送带)，其围绕垂直轴线A-A在区域5内转动，将从塑炼螺杆6被挤压出的塑料材料连续地定量地拾取到例如被设置在填充圆盘传送带的外边缘附近的体积可变的腔7内，并将所述腔携带到排出区域8，在所述排出区域8，将所述塑料材料倒入阴半模3的模腔2(图3)内，导致它们通过每个定量腔7的开口(未示)流出。在所示示例中，不同的体积可变的腔7的开口沿着圆形路径C’运动。
根据优选实施例，压缩站4包括第二转动的圆盘传送带，也被称作压缩圆盘传送带，其可以围绕与轴线A-A不同的第二垂直轴线B-B转动，其安装了一定数量的模制单元9，每个模制单元9包括一个或多个组芯铸型或阳或阳模元件208(未示)和相对应的阴半模3(参考图3和4)，前者被安装在后者的顶部上。
每个模制单元被设计的执行模塑周期，所述模塑周期包括开启模具操作、用少量流体塑料材料填充模腔2的操作、关闭和冷却模具的操作。通过垂直直线旅行或行程，在相应的阴半模上降低和升高每个阳模元件或半型(图中未示)，适合的固定和移动装置确保每个模制单元的开启和关闭。
在图1和2所示实施例中，在操作期间，压缩圆盘传送带4沿逆时针方向转动，同时，装填圆盘传送带1沿顺时针方向转动，两种转动可以与齿轮系统或电驱动轴系统结合。
通过连续操作，在圆盘传送带1和4转动期间，一个或多个模制单元9被装填圆盘传送带1填充，装填圆盘传送带1将定量流体塑料材料采用圆形小球形式倒入相应的模腔内。同时，在其它已经被装填后的模制单元9内，在模具闭合情况下，塑料材料被冷却，同时，开启其它模制单元9，以便取出处于被充分固化状态的塑料物品，将它们从模制站4排出，将它们输送到设置在下游的加工站中。在该具体实施示例中，要被模制的物品是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制造的型坯。通过吹塑，所述型坯被用于生产食品瓶、果酱罐或其它类型的容器。
根据本发明的一个方面，所述固定和移动装置被设计的在模塑周期内的开启模具操作之后和装填模腔操作之前将每个阴半模的模腔2携带到阳模元件的垂直轴线外侧的位置，“阳模元件的垂直轴线外侧的位置”意味着这样一个位置，也就是阳模元件或组芯铸型上没有一个点垂直地落在模腔上。在确定所述位置时，将采用下述方式计算邻近阳模元件的模制站的元件的尺寸，例如，任何可能的阳模元件被固定在其上的模具夹持板和滑块的尺寸，任何可能的动力气缸的尺寸、最接近要被装填的模腔2的装填站1的元件的尺寸，从而，即使所述尺寸根据两个站的特殊设计而改变。也确保装填站1将定量的塑料材料倒入被设定在上述位置的模腔2内。
最好，用于固定和移动每个阴半模3的装置包括凸轮驱动机械13，在图3和4中显示了一个示例。每个阴半模3被安装在滑块10上，滑块10被设计的相对于模制圆盘传送带4和转动轴线B-B沿径向水平滑动。利用被滑杆12导向的压缩弹簧11，滑块10始终被压向所述圆盘传送带的外侧。图3显示滑块10处于两个不同位置P1和P2。在位置P1(滑块10最靠近轴线B-B)，阴半模3位于这样位置的阳元件的下方，从而确保降低后者以便闭合模具，在位置P2(滑块10最远离轴线B-B)，阴半模3位于这样位置的装填和分配站1的下方，从而确保从站1接收定量的流体塑料材料。
图4是凸轮设备13的三维视图。柔性软管14确保在整个模塑周期期间半型保持与冷却通道相连。
图2是一个阴半模沿凸轮路径的示意性俯视图。适合的机械夹具相对于压缩圆盘传送带4将滑块阻止在距转动轴线B一固定距离处，从而保持滑块在压缩、冷却、重新开启模具和型坯的排出步骤中固定不动。在这些步骤期间，每个模具连续地沿环形路径C运动，由于机械夹具被放松，每个压缩弹簧11将轮15携带到支撑在凸轮16轮廓的位置，同时，压缩圆盘传送带4继续围绕轴线B转动，每个阴半模3偏离环形路径C，被凸轮机械13推到所述路径的外侧，从而，将其定位在装填站的下方，进行装填。
凸轮13的路径是这样的，也就是使不同体积的腔7的开口被设置在要被装填的每个模腔2的上方，腔7沿路径C’具有足够长的伸长T，以便从不同体积的腔的开口向模腔2内释放定量塑料材料。确保分配器1所倒出的定量的塑料材料落入模腔2内，仅有极小程度的误差，从而确保两个圆盘传送带1和4更快的转动速率。凸轮13的路径将仔细考虑离心力的作用，随着定量的塑料材料被倒出，所述离心力作用在塑料材料上，分配腔的路径C’可以不仅是圆形的，也可以采用其它形式的，从而便于通过所述倒出，将所述定量塑料材料倒入模腔内。
然后，压缩圆盘传送带继续转动，利用凸轮16的轮廓，迫使已经被装填后的阴半模3再次通过不同的阳半模的下方，然后被机械夹具夹持在压缩圆盘传送带上的固定位置上，重新恢复它们沿圆形路径C的运动。
每个模制单元9执行新的模具关闭、冷却塑料材料、开启模具以及排出固化后模制件的工序，将被排出的模制件向被设置在所述站下游的加工站的方向排送。
一旦型坯从压缩站被排出，例如它们可以被装载在连续的链传送带上或类似的设备元件上，将它们送往吹塑设备(blowing machine)或被设置在所述加工站下游的普通加工站，所述吹塑设备最好也是连续循环设备。
对于不能立即进行吹塑的型坯，也就在进行吹塑之前存储一些时间(也就是几天或几个月)的型坯生产，最好将型坯在适合温度下从图1和2所示的压缩站上卸下，在设置在下游的冷却站对它们进行冷却，以比压缩站成本低的方式进行冷却。采用这种方式，压缩站可以以更高的生产速率操作，换句话说，可以提供一种由压缩站和冷却站组成的整体装置，其成本比单独一个具有相同输出速度的压缩站的成本低。
当转动的圆盘传送带装填站1的高度尺寸和圆盘传送带自身的直径很大时，每个阴半模3向外转移确保该装填和分配站的使用，该事实也确保分配站的生产率的提高以及确保用于分配诸如PET的难以处理的塑料材料所需的设备分配站的安装，确保用可观的塑料定量进行装填，所述PET与壁接触易于粘附在壁上而形成细绳。
最好不同模制单元的模具仅具有一个模腔2，每个模制单元独立于其它半型促动和移动单独一个模具，由于不同的阴半模小和轻，确保压缩圆盘传送带均匀转动并减少凸轮设备13的机械尺寸。而且，降低由在半型3径向移动期间所发生的任何冲击而引起的振动和应力，可以以更快的速度执行移动。
对上述示例可以进行各种变型。很明显，本发明适用于模压由塑料材料制造的用于吹塑瓶的型坯之外的其它物品。装填站1可以是一种串连操作站，而不是一种连续操作站。阴半模3可以具有多个模腔2。压缩站9内的半型不仅可以沿圆形路径运动，而且通常进行其它类型的运动，例如在托盘上沿直线运动，或沿不同几何形状的封闭路径运动。可以采用垂直行程之外的方式开启和关闭模具。不仅可以沿垂直于模具的开启和关闭行程的运动，而且可以沿与模具的开启和关闭行程横向的运动，使模腔2移动到阳半模的垂直轴线之外。上述工序不仅适合于模制由PET组成的物品，也适合于由其它塑料材料组成的物品，例如PS、PE、PP、PVC、PEN和PBT。
权利要求
1.一种用于塑料物品的模压设备，包括一个或多个模压单元(9)，每个模压单元包括阳模元件和模腔(2)，通过倒入定量的塑料材料对所述模腔(2)进行装填，所述每个模压单元(9)执行下述模制工序，所述模制工序包括开启模具操作、装填模腔操作、以及降低所述阳模元件和关闭所述模具的操作，其特征在于，所述设备还包括用于使所述阳模元件和/或所述模腔(2)固定和移动的装置，在模具的开启操作和装填模腔操作之间，该装置将每个模腔(2)携带到所述阳模元件的垂直轴线外侧。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述用于固定和移动的装置适于将每个模腔(2)携带到所述阳模元件的垂直轴线外侧，在横向于模具的开启或关闭行程的方向，使每个模腔相对于阳模元件位移。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于所述多个模压单元围绕轴线(B-B)被安装在转动圆盘传送带(4)上，可以围绕轴线(B-B)转动。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于所述固定和移动装置适于将所述模腔(2)携带到所述阳模元件的垂直轴线外侧，使所述模腔向着转动圆盘传送带(4)的外部移。
5.如上述任一个权利要求所述的设备，其特征在于所述用于固定和移动每个阴半模(3)的装置包括凸轮促动机构(13)
6.如权利要求5所述设备，其特征在于通过独立于其它模腔(2)的运动，各固定和移动装置适于将所述模腔(2)携带到所述阳模元件的垂直轴线外侧。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于所述设备包括定量装置(1)，其包括至少一个开口，从所述开口倒出各次定量的塑料材料，所述定量装置设计成沿路径(C’)运动；以及沿着横跨从所述开口排出定量材料的点的开口路径(C’)的伸长(T)，所述凸轮促动机构(13)保持要被装填的模腔(2)和所述开口一个在另一个之上。
8.一种使用如上述任一个权利要求所述的设备通过模压而生产塑料物品的方法，包括如下步骤打开每个模压单元(9)，通过垂直移动，使阴半模(3)和阳模元件分开；将每个阴半模(3)的模腔(2)带到阳模元件的垂直轴线外侧的位置；将要被模制的定量的塑料材料倒入每个模腔(2)内，使阴半模(3)返回对应的阳模元件的下方；以及使阳模元件和阴半模(3)闭合在一起。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于第一模压单元(9)的模腔(2)被装填，同时，至少在第二模压单元内，进行塑料材料的冷却和/或打开至少一个第三模压单元，以便将模制件排出。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于构成模制件的材料至少包括下述材料中的一种材料PET、PS、PE、PP、PVC、PEN、PBT。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述模制件是用于通过吹塑而生产中空物品或容器的型坯。
全文摘要
一种用于塑料物品的模压设备包括一个或多个模压单元(9)，每个模压单元包括组芯铸型元件和模腔(2)，通过倒入定量的塑料材料对所述模腔(2)进行装填，所述每个模压单元(9)被设计的执行下述模制顺序，所述模制顺序包括开启模具操作、装填模腔操作以及关闭所述模具的操作。在模具的开启操作和装填模腔操作之间，所述设备还包括用于将所述模腔携带到所述阳模元件的垂直轴线外侧的凸轮机械。
文档编号B29K67/00GK1599661SQ02824400
公开日2005年3月23日 申请日期2002年12月5日 优先权日2001年12月7日
发明者马泰奥·佐帕斯 申请人:S.I.P.A.工业设计自动化股份公司