专利名称：利用局部反压的容器成形的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用热塑性材料制粗坯的容器的成形，并且更为特别地涉及配有如组合柄把的凹状预留区的容器的成形。
背景技术：
回顾的是，容器制造通常包括吹制造业，吹制造业在模具中进行，模具壁确定模腔，在该模腔中引入粗坯，在吹制过程中，在预先被加热以允许其塑性变形的粗坯中充斥的高气压的作用下，所述粗坯贴合模具壁。某些容器可配设有出于美观目的(例如，形成轮廓)、结构目的(例如实施用于在热填充时吸收容器变形的板)、或功能目的(实施容器的握持柄把)而实现的向容器内部凸起形成的凹状预留区。存在用于在容器上形成凹状预留区的多种技术。第一种技术在于使用配有活动镶件的模具，镶件最初收起在模具壁中，而在模具内存在形成中的容器时镶件展开以在材料到达壁时推压材料，如在欧洲专利申请EP 1 922 256 (SIDEL)或 EP 346 518 (T0AG0SEI)中所描述的。该技术的一缺陷与模具热调节相关联，通常使用热调节来启动对容器的冷却，甚至在容器从模具中脱出前。实际上，该材料冷却使得在镶件展开时材料变形更困难。特别地，会发生未足够变形的材料没有完全贴合镶件表面。因此产生某些表面缺陷，而这致使容器废弃。第二种技术在于利用配有凹空部以在容器吹制时形成隆厚部的模具，来形成配有向容器外凸出的隆厚部的中间容器。如此形成的中间容器因而从模具脱出。一附加步骤继而在于例如通过滑动杆，推压隆厚部以使隆厚部翻转，从而形成向容器内部凸起的凹状预留区。该技术尤其在国际专利申请WO 2006/014361中进行描述。该技术看来弥补了上文所述的第一种技术的前述缺陷，因为基本上凹状预留区与容器其余部分同时形成，这方便吹制时材料的变形。然而，这种技术并不再是没有缺陷的。 实际上，首先与模具相接触和继而从模具脱出的中间容器经受引起其硬化的冷却。材料这样经过硬化，以一定强度阻碍隆厚部翻转，这会引起最低程度不美观的变形。
发明内容
本发明尤其旨在通过提出允许改进配有凹状预留区的容器的制造质量的一种解决方案来弥补现有技术的缺陷。为此，本发明提出一种在配有形成模腔的壁的模具中，利用具有至少一个朝向容器外凸出的侧隆厚部的中间容器成形容器的容器成形方法，其包括-冲击作业，其在于通过镶件推压侧隆厚部，镶件相对于模具在回缩位置和伸出位置之间活动安装，在回缩位置所述镶件在形成于壁中的孔口内收起而在伸出位置所述镶件相对于壁凸起地延伸，以通过翻转形成向容器内部凸起的凹状预留区；
-中间容器的增压作业，其在于在冲击作业前在中间容器中注入压力流体；-局部增压作业，其在于在冲击作业前在侧隆厚部和镶件之间于所述孔口中确定的空间内注入压力流体。其次，本发明提出利用具有至少一个向中间容器外凸出的侧隆厚部的中间容器成形容器的一种容器成形装置，其包括-模具，其配有壁，壁确定模腔；-冲击镶件，其相对于模具在回缩位置和伸出位置之间活动安装，在回缩位置镶件在形成于壁中的孔口内收起，在伸出位置镶件相对于壁凸出地延伸，以便通过翻转形成向容器内部凸起的凹状预留区；-将压力流体注入中间容器的注入部件；-将压力流体注入所述孔口中的注入部件。因此，通过保持容器内部的压力，使容器鼓胀，因此容器紧贴靠模具。因而避免容器脱离，和避免在冲击时由隆厚部翻转在材料上施加的牵拉所弓I起的容器变形。同时，局限于孔口处的反压允许最小化、甚至避免由于容器中充斥的压力引起的隆胀所导致的隆厚部的可能变形。
本发明的其它目的和优点将通过接下来的参照附图进行的描述得到展示，附图中-图1是示出配有根据本发明的装置的容器成形单元的分解透视图；-图2是图1的成形单元的横向剖视图，成形单元被示出在装载中间容器时的打开构型中；-图3是与图2相似的视图，示出在装载中间容器后和在冲击中间容器前的处在封闭构型中的成形单元；-图4是局部地示出图3的成形单元的切割开的透视图；-图5与图2和图3相似的视图，示出在容器冲击构型中的成形单元；-图6是在另一剖切面中所作的局部剖面图，其示出图5的成形单元的一细部；-图7是配备于前面视图的成形单元的冲击模块的在盘体中所作的前剖视图；-图8是图7的冲击模块的横向剖视图。
具体实施例方式在图1上部分地示出利用塑料材料如PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)制的粗坯3 来制造容器2的机器用的成形单元1。这里术语“粗坯”被使用于表示在第一模具中已经受过第一系列作业(例如预吹制)和用于在第二模具中经受第二系列作业(例如吹制)的中间容器。术语“成形”这里被使用于表示精整作业。在此情形下，这里示出的成形单元1被构形成在已经受过预吹制和吹制作业的中间容器3上实施冲击作业。在这些作业结束时， 每个中间容器在其本体上具有两个对称的隆厚部4，冲击隆厚部引起朝向容器2内的翻转、 和一起构成容器2的握持柄把的两个凹状预留区5的以后成形。
如在图1上所示的，成形单元1是线性类型的并包括多个模具6，每个模具配有确定用于接纳粗坯的模腔的一壁7。更为确切的说，每个模具6包括两个半模8，每个半模配有一个半模腔9。半模8彼此相对地安装在两个模座10上，这两个模座10沿垂直于粗坯引入的纵向方向的横向方向， 相对于成形单元1的固定机架(未显示)在两个位置之间水平平移活动，这两个位置是-封闭位置，在该封闭位置，模座10靠近，半模8通过接合面11相互接触，半模腔 9共同形成模具6的模腔；-打开位置(在图2上示出)，在该打开位置，模座10相互分离开以允许排出容器 2和装载粗坯3。为更确切地描述运动学和模具6的打开和封闭的控制系统的一可能的实施方式， 可参照以本申请者名义的欧洲专利申请n° EP 1 924 421。成形单元1此外包括至少一个冲击装置12。该冲击装置12包括冲击镶件13，设置该冲击镶件用于如同冲头般在每个隆厚部4处推压粗坯3的壁，以通过围绕铰接区或交接部14的翻转形成朝向容器2内部凸起的凹状预留区5。在此情形下，被构形成接纳两个粗坯3的成形单元1包括相对安装的两个冲击装置12，这两个冲击装置被设置用以在接合面11的两侧执行对粗坯3的同时冲击和实现共同形成柄把的两个对称的凹状预留区5。每个冲击装置12因而包括平行安装和同时移动的两个冲击镶件13。以导热材料(即具有高导热性系数的材料，如铝合金)制成的每个镶件13相对于对应半模8在回缩位置和伸出位置之间可平移活动地安装，在回缩位置所述镶件13收起在壁7中，在伸出位置所述镶件13相对于壁7凸起地延伸。 为允许镶件13的通过和运动，每个半模8配有一个孔口 15，所述孔口横向地制出， 并且孔口轮廓对应于镶件13所扫掠过的表面并具有足以允许围绕镶件13的空气流通的游隙，这出于将在下文中阐述的原因。冲击装置12被设计成允许镶件13的快速的安装和拆卸，以便或者为进行修理、或者在使单元1适应不同的形状或容量的容器的成形的范围内允许镶件13的可替换性。除镶件13外，每个冲击装置12还包括一基本呈平行六面体形状的盘体16，镶件 13通过至少两个叠置的杆即上杆17和下杆18刚性地被固定在盘体上，这些杆被固定在盘体16的前表面中。根据一实施方式，还在上杆17和下杆18之间可设置有中间杆19。如在图7上所示的，冲击装置12配有镶件13的加热回路20，该加热回路包括载热流体的输入管路21和流体的排出管路22，这两个管路开在盘体16中并与分别制在上杆17 和下杆18中的两个孔腔23J4连接，这两个孔腔穿过镶件13。设在镶件13中的管道25连接孔腔23、24，以允许流体的流通和镶件13的加热。载热流体例如是被提高到大于或等于容器2组成材料的玻璃转化温度(对于PET 大约80°C )的温度的水。管路21、22开通在盘体16的下表面上。在管路21、22的开口中拧紧的接头沈将这些管路分别连接至柔性的载热流体的输入和排出管道27、28。镶件13的加热至少允许将粗坯3在其隆厚部4处的温度保持在一高值(大约玻璃转化温度)，在该高值所述材料是足够地可延展的以使得隆厚部4的翻转是容易的并且施加在材料上的应力不会引起容器2的不适宜的变形。为避免在冲击隆厚部4时粗坯3的不适宜变形，成形单元如同吹制单元般配备有钟形喷管四，在粗坯3引入进模具6和封闭模具6后，钟形喷管四紧贴靠在模具6的上表面30上，以使粗坯3的内部与压力气体源相连通，其中由于在材料上施加的牵拉，冲击隆厚部时粗坯的不适宜变形会引起粗坯3脱离模具6的壁7。根据粗坯3的组成材料和其温度， 气体例如是空气，其压力在10巴到30巴之间。在从位于上游的吹制单元快速传送(最多数秒)的、和其温度仍大于、甚至基本等于或略小于玻璃转化温度的PET粗坯3的情形中， 15巴的相对压力足以保持住紧贴靠着模具6的壁7的粗坯3，而没有在冲击时脱离的风险。但是该压力会使隆厚部变形，隆厚部的鼓起型廓不贴合孔口 15的壁也不贴合镶件13的前表面31，其基本对应于预留区5的相应型式(contre-empreinte)(参照图3)。为避免这样的情况，成形单元配有在镶件上游(即当粗坯3在模具6中存在时，在镶件和隆厚部4之间)在孔口 15中注入压力流体的注入部件。根据在图4上示出的实施方式，所述注入部件包括孔腔32，孔腔32开在半模8的壁7中并且通到孔口 15中。在此情形下，孔腔32在半模8的整个高度上延伸并且具有中间部分33，中间部分33在模腔9的附近(优选尽可能地接近)侧向地通到孔口 15中，以便最小化压力损失。孔腔32在下端部34是被封塞的(塞件在图4上未显示)；通过上端部35，孔腔32 与压力流体(优选气体)源相连接。根据一实施方式，孔腔32与供给钟形喷管四的相同压力源相连接，以使得冲击时在粗坯3中和在孔口 15中的压力相等。该安装要求在压力源和孔腔32之间插置电动阀门。为节约，可更为简单地设置旁通管道，旁通管道将孔腔32的上端部35直接连接至钟形喷管四，从而对粗坯3和孔口 15的增压同时进行，而不需要不同的两个电动阀门的同步，不同的两个电动阀门的同步意味着需考虑它们各自的响应时间。根据如在图4和图5上所示的一优选实施方式，注入孔口中的气体的排出通过模座10进行，在半模8后面在模座中设置有补偿室36，所述补偿室由对应半模8的后表面37 的圆柱形腔以外的开在半模10中的凹空部形成。板38在与半模8相对的方向上密封封闭补偿室36，板38封堵窗口 39，其在半模 8中制出，用以允许前侧人工接触冲击装置12。板38包括三个叠置的开孔40，杆16、17、18滑动地安装在这些开孔中以允许冲击装置12的平移运动。杆16、17、18穿过这些开孔40的密封性可通过唇片式动态密封保证， 所述唇片式动态密封安装在锪孔中，这些锪孔在板38中围绕每个开孔40形成。半模8的后表面37与板38相对地界定补偿室36。存在于孔口 15和补偿室38中(通过设置在镶件13周围的游隙，补偿室与位于镶件13上游的孔口 15部分相连通)的压力气体可经管路41向外排出，管路41横向地开在模座10中并通到补偿室36中，如图5上所示的。管路41有利地与消音器(未显示)相连接，该消音器布置在模座10外并允许至少部分地吸收补偿室36减压所引起的噪音。通过实施刚描述过的成形单元1可如下概括容器成形方法。中间容器3首先被装载在镶件位于回缩位置(图2)并处在打开位置的模具6中。 继而模具6被封闭，镶件13保持在回缩位置。中间容器3的总体形状对应于模具6的模腔， 然而隆厚部4被接纳在窗口 15中与镶件13相对，并距镶件13—段较短的距离。
因而同时控制-通过经钟形喷管四注入压力空气来增压粗坯3(在冲击作业之前)；-通过经孔腔32在镶件13和隆厚部4之间注入压力空气来局部增压孔口15。如已经看到的，在孔口 13中设置的反压允许平衡隆厚部4两侧的压力，以避免除冲击引起的翻转外的任何材料变形。当镶件13的热量保持(或升高)隆厚部4的材料的温度时，因而开始冲击作业， 通过冲击作业，每个隆厚部4通过对应镶件13的平移横向地被推压，以便通过围绕交接部 14的翻转形成向容器2内部凸出的凹状预留区5。一旦隆厚部4的翻转完成，同时控制容器3内部的降压(通过连通大气)和经管路41对补偿室36(和因此孔口 1 的降压(通过连通大气或与消音器相连通)。空气排放伴随有有助于使容器、和更为特别地使预留区5冷却和因此硬化的吸热膨胀。作为变型，在孔口 15中注入压力流体的注入部件可直接地设置在冲击装置12中。 为此，冲击装置可配有注入回路42，注入回路42包括开在盘体16中的输入管路43，输入管路43与在中心杆19中制出的孔腔44相连接，孔腔44在远侧端部45通到镶件13中。该端部45与两个辅助导道46相连接，这两个辅助导道通到镶件13的前表面31上。在与前面所指出的用于管路43的相同条件下，安装在盘体16上的附加接头沈允许经过柔性管道47将回路42与压力气体源相连接。因此，优选将回路42与钟形喷管四相连接，以允许粗坯3和孔口 15中的压力的自动平衡。
权利要求
1.在配有形成模腔(9)的壁(7)的模具(6)中利用中间容器(3)成形容器O)的方法，所述中间容器具有至少一个朝向该中间容器外凸出的侧隆厚部G)，所述方法包括-冲击作业，其在于通过镶件(1 推压所述侧隆厚部G)，所述镶件相对于所述模具 (6)在该镶件收起在形成于所述壁(7)中的孔口(1 的回缩位置和该镶件(1 相对于所述壁(7)凸起地延伸的伸出位置之间活动安装，从而通过翻转形成向所述容器O)内部凸起的凹状预留区(5)；其特征在于，所述方法包括-在所述冲击作业前在所述中间容器(3)中注入压力流体的中间容器(3)的增压作业；-在所述冲击作业前在所述侧隆厚部⑷和所述镶件(13)之间于所述孔口(15)中限定的空间内注入压力流体的局部增压作业。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中间容器(3)的增压作业和所述孔口 (15)的局部增压作业同时进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括使所述容器( 的内部和所述孔口(15)同时降压的作业。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述增压作业时所使用的流体是压力空气。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述空气的压力在10巴到30巴之间。
6.利用中间容器C3)成形容器O)的装置(1)，所述中间容器具有至少一个朝向该中间容器外凸出的侧隆厚部G)，该装置包括-模具(6)，其配有壁(7)，所述壁确定模腔(9)；-冲击镶件(13)，其相对于所述模具(6)在该镶件收起在形成于所述壁(7)中的孔口 (15)内的回缩位置和该镶件(13)相对于所述壁(7)凸起地延伸的伸出位置之间活动安装， 以便通过翻转形成朝向所述容器O)内部凸起的凹状预留区(5)；其特征在于，所述装置包括-将压力流体注入所述中间容器(3)中的注入部件09)；-将压力流体注入所述孔口(15)中的注入部件(32 ；42)。
7.根据权利要求6所述的装置(1)，其特征在于，将流体注入所述孔口(1 中的所述注入部件包括孔腔(32)，所述孔腔实施在所述壁(7)中并通到所述孔口(1 中。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置包括模座(10)，所述模具 (6)固定于所述模座；并且，使流体从所述孔口(1 排出的排出回路Gl)设置在所述模座 (10)中。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述排出回路包括设置在所述模座(10) 中的补偿室(36)和设置在所述模座中并通到所述补偿室(36)内的管路01)。
10.容器的制造机器，其包括根据权利要求6到9中任一项所述的装置。
全文摘要
在配有形成模腔(9)的壁(7)的模具(6)中利用中间容器(3)成形容器(2)的装置和方法，中间容器具有至少一个朝向容器外凸出的侧隆厚部(4)，其包括冲击作业，在于通过镶件(13)推压侧隆厚部(4)，镶件相对于模具(6)在该镶件收起在形成于壁(7)中的孔口(15)的回缩位置和镶件(13)相对于所述壁(7)凸出地延伸的伸出位置之间活动安装，从而通过翻转形成向所述容器(2)内部凸出的凹状预留区(5)；其特征在于，其包括在冲击作业前在中间容器(3)中注入压力流体的中间容器(3)的增压作业；在冲击作业前在侧隆厚部(4)和镶件(13)之间于所述孔口(15)中限定的空间中注入压力流体的局部增压作业。
文档编号B29C49/48GK102239040SQ200980148460
公开日2011年11月9日 申请日期2009年12月1日 优先权日2008年12月3日
发明者J·托加, J-C·朗格卢瓦, N·肖梅尔 申请人:西德尔合作公司