装有引导磨损环的用于吹制模制容器的模制装置的制作方法

本发明整体涉及通过从塑料(多数为热塑性的，如PET)毛坯吹制模制或拉伸-吹制模制的容器制造，容器如瓶子。

背景技术：

容器包括(一般为柱形的)壁部分、在壁部分上端的开放颈部、和在壁部分下端的封闭底部。

通过吹制制造容器一般包括将毛坯(该词或者指初步注入的预制品，或者通过初步注入预制品的预吹制得到的中间容器)插入模制装置，该模制装置具有限定容壁部分的反印模的模型侧壁，和限定容器底部的反印模的模型底部，所述毛坯预先已加热到大于材料的玻璃体过渡的温度，并且在热毛坯内注入加压流体(如空气)。吹制可以(并且一般)与通过滑动杆拉伸毛坯一起完成。

近些年来，由于环境和经济的原因，制造每个容器要求的材料量持续减少，因此需要加强容器的结构坚固性。

一般通过一系列环形圈达到壁部分结构坚固性的强化，其作用是最大程度地减小容器椭圆化(即容器截面从圆形向椭圆型变形)的危险。

已知几种提供容器底部结构刚性的技术。一技术在于提供带有加固物如肋条的容器底部，其作用是最大程度减小由于内容的静压以及还可能由于同一托架的上覆容器重量的弯曲应力下底部坍塌的危险。

另一技术是提供底部材料额外的张力，以机械增加材料的结晶度(因此增加机械坚固性)。如已发表的PCT应用WO99/52701(Schmallbach-Lubeca)提出的，一般通过相对模型侧壁滑动安装的可拆卸模型底部达到这一点，因此首先将容器材料吹到模型底部的收缩位置，超过最终形状，然后通过模型底部移动到上升位置，在上升位置与模型侧壁即容器的反印模一起模压到最终形状。模制装置包括柱形外套和具有滑动接受在柱形外套内的柱形支架的模型底部。

一般通过线性致动器如液压或气动千斤顶使模型底部移动，其中包括柱形套管和滑动安装在套管中的杆，并且模型底部的柱形外套固定在滑动杆上。

该结构似乎是令人满意的，但仍具有它的缺点。特别是，标准质量的线性致动器具有几十度到几度的后退间隙(backlash)(取决于致动器的制造精度和磨损)。另外，该间隙随使用时间增加。这就是为什么底部模型引导的角度精度一般依赖于模型底部的柱形支架与模型侧壁的柱形外套之间的尺寸容差(容许误差)。

为了提高底部模型引导的精度，以保证模制装置的正确操作和容器底部的正确形状，必须减小模型底部的柱形支架与模型侧壁的柱形外套之间的尺寸容差。但是，这会导致这些零件不希望地加速磨损，因此常常需要更换。

发明简述

本发明的目的是提供减少活动零件磨损的模制装置。

本发明的另一目的是提供模制装置，其中提高活动零件的定位精度。

因此提出用于从毛坯吹制模制容器的模制装置，所述容器包括壁部分和底部，所述模制装置包括：

-模型侧壁，模型侧壁沿主轴线延伸，并具有限定容器的壁部分的反印模的模制内表面、和在模制内表面下端的开口；

-柱形外套，柱形外套固定至模型侧壁并轴向延伸在开口下方；

-模型底部，模型底部具有滑动接受在柱形外套内的柱形支架、和从柱形支架轴向突起的主体，以及模型底部具有限定容器底部的反印模的上表面，所述模型底部相对模型侧壁在收缩位置与上升位置之间是轴向可移动的，在收缩位置，上表面与开口错开，在上升位置，上表面关闭开口；

-固定至模型底部的磨损环，所述磨损环包括间置于柱形支架与柱形外套之间的柱形引导衬套。

磨损环用于在模型底部相对柱形外套运动的过程中引导模型底部。它提供模型底部相对柱形外套的准确定位，并集中由于运动产生的磨损。因此不再需要经常更换模型底部，也不再需要为模制装置装备精确的线性致动器来移动模型底部，因为标准致动器就足够了。

根据各种单独或组合的实施例：

-磨损环包括从柱形引导衬套径向突起的凸缘，并且磨损环通过凸缘固定至柱形支架；

-凸缘与引导衬套形成一整体；

-磨损环通过螺钉固定至柱形支架；

-磨损环由自润滑材料制成；

-磨损环由油浸渍金属制成；

-所述油浸渍金属是青铜；

-柱形外套通过螺钉固定至模型侧壁；

-模制装置，包括一对半模，每个半模限定模型侧壁的一半，其中，半模在开放位置与关闭位置之间相对彼此是可移动的，在开放位置，半模互相分开，在关闭位置，半模互相接触，以一起形成容器壁部分的完整的反印模；

-柱形外套由一对半外套形成，每个半外套固定至各自的半模；

-每个半外套具有前边缘，在半模的关闭位置，前边缘从限定在半模之间的界面向另一半模突出，并且每个半外套具有沿直径相对的并且从界面向后的后边缘；并且，在半模的关闭位置，每个半外套的前边缘贴靠另一半外套的后边缘；

-前边缘在关闭位置延伸到从界面测量的在7°到12°之间的角孔径；

-每个半外套的突起的前边缘具有内倒角；

-内倒角与垂直于界面的平面形成10°到20°之间的角度。

通过推荐实施例的详细描述并参照附图，本发明的上述和其它目标和优点将更加清楚。

附图说明

图1是模制装置的截面图，该模制装置包括模型侧壁和相对模型侧壁可移动的模型底部，该图示出模型底部的收缩位置。旁边圈中表示放大细节。

图2是安装在支座上的模型底部的分解透视图。

图3是模制装置的详细截面视图，示出模制装置处于上升位置，旁边圈中表示放大细节。

图4是沿图1的IV-IV截面的模制装置截面视图。

图5是在图4的细部圈中取出的模制装置的放大细节图。

具体实施方式

图1表示用于从毛坯通过吹制或拉伸吹制模制容器的模制装置。容器具有壁部分、从壁部分上端延伸的颈部、和从壁部分下端延伸的底部。壁部分可以形成颈部以下的肩部。

模制装置1包括模型侧壁2，模型侧壁2沿主轴线X延伸(相当于容器的主轴线)，并具有限定壁部分的反印模的模制内表面3。

如图1所示，模型侧壁2在模制内表面3的上端具有开口4，热毛坯(即预制品)穿过开口4插入模型侧壁2中，以便吹制模制或拉伸吹制模制成容器。

如图1和图3所示，模型侧壁2可以由一些分开的组装件形成，包括形成壁部分的反印模的大部分的中心部件5、形成壁部分下端的反印模的下部部件6，并且还可有形成容器肩部的反印模的上部部件7。

模型侧壁2可以由金属材料形成，如钢或铝合金。

模型侧壁2在模制内表面3的下端具有开口8。在所示实施例中，开口8被限定在模型侧壁2内在模制内表面3之下轴向形成的钻孔9的上端。钻孔9(或开口8)具有内径D1。在所示实施例中，钻孔9被限定在模型侧壁2的下部部件6中。

在一优选实施例中，模制装置1包括一对半模2A、2B，每个半模形成模型侧壁2的一半。半模2A、2B可以在开放位置与关闭位置之间互相移动，在开放位置，半模2A、2B互相分开(以便可以弹出形成的容器)，在关闭位置，半模2A、2B互相接触，一起形成壁部分的完整的反印模(因此可以进行容器吹制)。半模2A、2B可以围绕铰链互相转动。在这种情况下，在开放位置，半模2A、2B互相角度分开。

模制装置1还包括固定在模型侧壁2上并在开口8下方轴向延伸的柱形外套10。柱形外套10的内表面11形成具有内径D2的槽12，内径D2大于钻孔的内径D1。柱形外套10可以与模型侧壁2形成整体，或者如所示例子中，形成独立的零件，并且例如通过螺钉13固定在模型侧壁2上。

在模制装置1包括一对半模2A、2B的情况下，柱形外套10也可由一对半外套10A、10B形成，每个半外套分别固定在半模2A、2B上，因此，在半模2A、2B的开放位置，半外套10A、10B互相分开，在半模2A、2B的关闭位置，半外套10A、10B互相接触，以形成完整的柱形外套10。半外套10A、10B可以不是分别固定在半模2A、2B上，而是分别与半模2A、2B形成整体。半模2A、2B具有平面接触表面，这些表面在关闭位置一起形成界面P。

柱形外套10最好由金属材料制成，如钢或铝合金。

模制装置1还包括模型底部14，模型底部14包括具有上表面16的主体15，上表面16形成容器底部的反印模。模型底部14还包括滑动接受在柱形外套10中的柱形支架17，并且主体15从柱形支架17向上轴向突起。换句话说，支架17像一凸缘从主体15的下端径向突出。

主体15为柱形，并且外径D3略小于钻孔9的直径D1。更确切的是，钻孔9与主体15之间设有小的间隙，以便允许模型底部14相对模型侧壁2移动，同时最大程度地减小吹制结束时容器材料在主体15与钻孔9之间流动的危险。实际应用中间隙(等于D1-D3差的一半)大约为零点几毫米。

支架17具有外径为D4的柱形外表面18，外径D4大于主体15的外径D3，并小于柱形外套10的内径D2。支架17与柱形外套10之间的半径差(等于差值D3-D4的一半)形成宽度大于一毫米并最好几毫米的间距(在所示例子中约为3mm)。

模型底部14可以相对模型侧壁2在收缩位置(图1)与上升位置(图3)之间轴向移动，在收缩位置，上表面16相对开口8向下错开，在上升位置，上表面16关闭开口8。

如图1和图3中可以看到的，模型底部14固定在线性致动器19上。在所述例子中，线性致动器19是流体(即液压或气动)千斤顶，并包括柱形套管20、滑动接受在套管20中并可相对套管20轴向移动的活塞21、和固定在活塞21上或与活塞21形成整体的杆22。套管20具有包括中心通道24的顶壁23，杆22穿过中心通道24从套管20向上突起，套管20还具有相反的底壁25。因此套管20形成被活塞21分为上室26和下室27的内体积，各室的体积取决于活塞21的轴向位置。加压流体或者注入到上室26中，以便使活塞21向下移动，或者注入下室27，使活塞21向上移动。

模型底部14固定在杆22上，以便与杆22一起轴向移动。在所示例子中，模型底部14固定在(这里为柱形的)支座28上，支座28固定在杆22上。最好通过螺钉29完成支座28在杆22上的固定，使支座28可拆卸。模型底部14最好以可拆卸方式(例如通过螺钉)固定在支座28上，以便拆卸并被其它形状可相似或不同的模型底部14更换。当需要制造不同类型的容器时，可能发生这种更换。

由一对阻挡件确定活塞21的行程(因此也是模型底部14的行程)，如底部阻挡件30和顶部阻挡件31。在所述例子中，底部阻挡件30由在顶壁23以上固定在套管20上的支承件形成。支座28贴靠底部阻挡件30形成模型底部14的收缩位置(图1)。还是在所示例子中，顶部阻挡件31由固定在套管顶壁23的内表面的环形形成。活塞21贴靠顶部阻挡件31形成模型底部14的上升位置(图3)。

如图1所示，分隔块32可以位于模型底部14与支座28之间，以便在上升位置准确确定模型底部14相对模型侧壁12的位置。

当希望相对模型侧壁2准确引导模型底部14时，不依赖精度不够的线性致动19。也不希望模型底部14的主体在钻孔9中自由移动，使主体15摩擦贴靠钻孔9，必须考虑限制磨损，以避免在上升位置上表面16在开口8中的错误定位。还希望提供模型底部14的引导，尽可能靠近主体15的上表面16，以保证模型底部相对模型侧壁2的正确定位。

为了达到该准确引导，模制装置1包括固定在模型底部14的磨损环33，且磨损环33包括在支架17与柱形外套10之间的柱形引导衬套34。

引导衬套34充填支架17的柱形外表面18与柱形外套10的内表面11之间的间隙，引导衬套34与柱形外套10的内表面11之间只设有很小空隙(十分之一毫米或更小)。换句话说，引导衬套34的径向厚度基本等于柱形外套10的内表面11与支架17的柱形外表面18之间的半径差。

磨损环33最好由自润滑材料制成，如油浸渍金属(如青铜)，因此使模型底部14相对柱形外套10的滑动更容易，因此减少引导衬套34与柱形外套10之间界面的磨损。

在图中所示的推荐实施例中(见图1)，引导衬套34的轴向延伸等于或大于支架17的厚度，因此引导衬套34提供模型底部14的准确引导。但是具有的引导衬套34不是必须向下延伸以覆盖支座28，因此支座28与柱形外套10之间仍保持间隙。

由于磨损环33安装在模型底部14上，因此提供最靠近上表面的引导，以利于模型底部14的就位(因此有利于吹制和容器质量)。

在图中所示的推荐实施例中，磨损环33包括从引导衬套34径向突出的凸缘35，引导环33通过凸缘35固定在支架17上。如图2所示，可以通过螺钉36完成磨损环33的固定，螺钉36穿过在凸缘35中轴向形成的孔眼37并与在支架17中轴向钻出的轴向孔眼38的螺旋配合。

该固定提供磨损环33相对模型底部14的正确对中。

凸缘35最好与引导衬套34形成整体，以形成在横截面中具有角的形状的单一零件磨损环33。

为了能够排出圈闭在容器与模型侧壁2朝向槽12的内模制表面3之间的流体，可以在主体15的上表面16内形成与在主体15中轴向形成的一系列沟槽40流体连通的喷孔39。这样排出的流体可以通过在引导衬套34中形成的一系列轴向的孔或凹槽从槽12(并因此从模制装置1)排出。

在图4和图5所示的推荐实施例中，每个半外套10a、10B具有前边缘41和沿直径相对的后边缘42。如图4和图5所示，在关闭位置，每个半外套10B(或10A)的前边缘41贴靠另一半外套10A(或10B)的后边缘42。

在半模2A、2B的关闭位置，每个半外套10B(10A)的前边缘41从界面P向另一半外套10A(10B)突出，相反，后边缘42从界面P向后。

突出的前边缘41用于将半外套10A、10B更好地锁定在关闭位置。每个前突起边缘41延伸在(在关闭位置从界面P测量的)7°到12°之间的并最好约9.5°的角孔径A。

如图5所示，每个半外套10A、10B的突起的前边缘41具有内倒角43，在关闭位置，内倒角43与垂直于界面P的平面形成角度B。内倒角43用于保证半外套10B(10A)的顺利闭合。角度B最好在10°到20°之间，例如约为17.5°。可以看到，由于存在内倒角43，半模10A(10B)的开放和关闭没有磨损环33干扰，如图5的虚线所示。

在图4和图5所示的推荐实施例中，每个半模10A(或10B)携带附加在半模10A(或10B)后边缘42上的支座44，并且在关闭位置，另一半模10B(或10A)的前边缘41贴靠在支座44上。支座44最好由比外套10的材料软的材料制成，用于作为避免外套10磨损的可更换磨损零件。在外套10由钢制成的情况下，支座44例如由黄铜或青铜制成。在外套10由铝制成的情况下，支座44最好由塑料制成，如尼龙或POM(聚甲醛)构成。支座44可以由通过螺钉45固定在半模10A(或10B)的后边缘42上的长形带构成。