用于模制中空工件的设备的制作方法

本发明涉及一种用于模制中空工件的圆筒凸轮驱动设备，每个工件具有底切。

背景技术：

中空工件通常用于工业和消费品。具有底切的中空工件包括用于注射拉伸吹塑到容器中的预成型件。容器可用于气溶胶容器，该气溶胶容器继而可用于分配空气清新剂、剃刮凝胶、剃刮泡沫、洗发剂、沐浴剂、止汗剂/除臭剂、香料、硬质表面清洁剂等。其它容器包括水瓶、牛奶壶、用于容纳其它消费产品的瓶子、大型水壶等。工件中的底切可包括螺纹、卡口配件等。

用于模制中空工件的设备是本领域熟知的。此类设备通常具有两个模具半体，该两个模具半体通过相对运动一起平移并分开，以沿轴向方向交替地打开和闭合。当闭合时，模具半体限定腔，该腔限定待形成的工件的形状。如果工件具有腔或空隙，则可使用芯杆。芯杆防止待模制材料位于由芯杆占据的空间中，从而允许形成中空部分。

当模具半体被打开时，工件通常与半体中的一个一起行进。随后将工件从相应的模具半体脱落。如果模具半体具有芯杆，则工件通常与芯杆一起行进并且随后在模具半体分开时脱落。

然而，如果工件具有底切，则过程不是那么简单。工件不能从芯杆脱落，因为工件底切中的芯杆材料防止工件从芯杆轴向脱落。此类工件可通常用作用于注射拉伸吹塑的预成型件。

然而，底切仍然是用于消费产品的许多模制工件的重要设计特征结构。底切可出现在例如外螺纹、内螺纹、卡口配件、卡扣配件、凹槽等中。

本领域的各种尝试已经试图制造具有底切的工件。例如us3266100使用可塌缩段的复杂组件。并且这种尝试没有提供芯杆。

一种用于容纳具有底切的工件的芯杆的原始尝试是简单地使工件材料偏转穿过芯杆的部分从而形成底切。但是这种方法可能导致工件之间的尺寸不一致，并且甚至破裂。另一种尝试容纳芯杆的方法是利用径向可塌缩芯的芯杆。但是这种方法不允许将具有密封面的工件模塑为芯杆的近端。即使对于所需工件不需要密封面，可塌缩芯杆也需要复杂的移动工件以适应径向运动。另一种方法利用旋转芯杆，因此工件只是从该旋转芯杆拧开。但是，如果需要卡口配件，这种方法可能需要复杂的旋转索引，并且还需要复杂的移动工件以适应附加的旋转运动。

芯杆可在其中具有轴向反流冷却管路。芯杆也可具有一个或多个液压管路，这可使芯杆成为复杂的组件。移动的芯杆和各种液体管路的组件可能易泄漏和缠结。因此，期望仅具有轴向运动的芯杆。

一种利用不旋转和不可塌缩芯杆的尝试见于us5383780和5798074中。这种尝试利用齿条和小齿轮系统。在这个系统中，通常单个小齿轮驱动多个脱模器环，通常为四个。脱模器环拧下相应的工件。但是这个系统需要大量的空间并且不能容易地改装到具有传统轴向工件喷射系统的模具。如果需要不同的工件，则部件更换困难。us6390800要求在模具板分开时松开容器的封盖。但是这种尝试也使用齿条齿，这可能是昂贵的且操作复杂。us6238202使用细长的螺旋花键轴，该花键轴可具有与细长齿条相同的缺点。

因此，需要一种可改装到现有的芯杆模具的设备和方法。本发明出乎意料地使用模制过程期间脱模板的现有平移，以打开和闭合模具半体中的一个，并且释放具有底切的工件，从而消除对独立释放驱动系统的需要。本发明还令人惊讶地消除了对用来驱动小齿轮的大而笨重的齿条的需求。根据本发明的具有用于模制的n个腔的设备可将1-n个不同工件制造在该设备上，从而令人惊讶地提供了本领域未发现的灵活性。因此，本发明的设备有利地将可制造在设备上的多个工件与操作设备所必需的多个驱动系统分开。本发明涉及在不需要非轴向芯杆运动的情况下使具有底切的工件脱模的问题。

技术实现要素：

在一个实施方案中，本发明包括用于注塑设备的驱动系统。驱动系统具有轴线并且包括：用于轴向运动并且可沿轴向方向驱动的脱模板，脱模板具有第一面和与第一面相对的第二面。芯杆从脱模板的第一面向外突出，芯杆可用于在模制工件中形成腔。芯杆在处于运动中时不可相对于脱模板移动。芯杆套管径向地设置在芯杆的外侧并且与脱模板的第一面并置，芯杆套管具有在模制工件中形成底切的特征结构。芯杆套管在处于运动中时可相对于脱模板轴向和可旋转地移动，并且芯杆套管通过脱模板的轴向运动轴向和可旋转地驱动。脱模板可被安装用于双边交替向前和回缩轴向运动。芯杆套管的运动可响应于脱模板的向前运动。

在另一个实施方案中，本发明包括用于注塑设备的驱动系统，该驱动系统具有轴线并且包括用于轴向运动并且可沿轴向方向驱动的脱模板。脱模板具有第一面和与第一面相对的第二面。芯杆从脱模板的第一面向外突出，并且可用于在模制工件中形成腔。芯杆套管径向设置在芯杆的外侧并且与脱模板的第一面并置。芯杆套管具有特征结构诸如螺纹，以在模制工件中形成底切。中空脱模器套管刚性地接合到脱模板的第二面。脱模器套管可与芯杆同心，并且可包围轴线。脱模器套管在其中具有至少一个脱模器套管凸轮，脱模器套管凸轮提供相应的脱模器套管从动件的响应性运动。中空脱模器套管刚性地接合到脱模板的第二面并且与芯杆对准。脱模器套管在其中具有至少一个脱模器套管凸轮，脱模器套管凸轮提供相应的脱模器套管从动件的响应性运动，由此脱模板的轴向移动导致脱模器套管和芯杆底座的响应性轴向和/或旋转运动叠加到芯杆套管上，以从该芯杆套管释放具有底切的工件。

在另一个实施方案中，本发明包括一种模制具有底切的工件和从注塑设备中的互补芯释放工件的方法，该互补芯具有纵向轴线。该方法包括以下步骤：提供注塑设备驱动系统，该系统包括可沿轴向方向来回往复驱动的脱模板并且具有：芯杆，该芯杆从脱模板向外突出，芯杆可用于在模制工件中形成腔；芯杆套管，该芯杆套管与脱模板并置，芯杆套管具有在模制工件中形成底切的特征结构；中空脱模器套管，该中空脱模器套管刚性地接合到脱模板并且与芯杆轴向间隔开并包围轴线，脱模器套管在其中具有至少一个脱模器套管凸轮，从而提供相应的脱模器套管从动件的运动；芯杆底座，该芯杆底座刚性地接合到芯杆并且与脱模板轴向间隔开，芯杆底座在其中具有至少一个芯杆底座凸轮，从而提供相应的芯杆底座从动件的运动；脱模器套管插入件，该脱模器套管插入件位于脱模器套管和芯杆底座中间并且刚性地接合到芯杆套管，脱模器套管插入件具有与脱模器套管凸轮协作的向外延伸的脱模器套管从动件和与芯杆底座凸轮协作的向内延伸的芯杆底座从动件；将具有腔的工件注塑到芯杆上和芯杆套管上，由此工件具有由芯杆套管的特征结构形成的底切；沿轴向方向移动脱模板，由此脱模器套管和芯杆底座随脱模板一起移动，使得脱模器套管从动件和芯杆底座从动件将其相应的运动叠加到脱模器套管插入件上；以及使芯杆套管随脱模器套管插入件一起移动；从而从芯杆套管和芯杆释放工件。

附图说明

除示意图1a外，所有附图均按比例绘制。

图1a是根据本发明的设备的示意性侧视图，并且未按比例绘制。

图1b是沿图1的线1b-1b截取的垂直截面图。

图1c是图1b的设备的部分分解透视图。

图1d是图1c的设备的驱动系统的分解透视图。

图2是根据本发明的驱动系统的前透视图，并且为了清楚起见，移除了一个脱模器套管从动件和脱模器环。

图3至图4是根据本发明的驱动系统的前透视图，并且为了清楚起见，移除了一个脱模器套管从动件。

图5是根据本发明的驱动系统的前透视图，并且为了清楚起见，移除了两个脱模器套管从动件。

图6是根据本发明的驱动系统的后透视图。

图7是芯杆、芯杆底座和套环的前透视图，并且具有芯杆底座从动件。

图8是图7的穿过脱模板中的孔就位的芯杆、芯杆底座和套环的后透视图。

图9是脱模器套管插入件和芯杆套管的透视图，其具有两个脱模器套管从动件和用于芯杆底座从动件的孔。

图10是图9的脱模器套管插入件的透视图，该脱模器套管插入件具有设置在其中的套环、芯杆底座和芯杆。

图11为图10的在脱模板上就位的子组件的透视图。

图12是根据本发明的脱模器套管的后透视图，并且该脱模器套管具有位于其中的脱模器套管插入件和脱模器套管从动件。

图13是图12的设置在脱模板中的脱模器套管和脱模器套管插入件的后透视图。

图14是图13的子组件的后透视图，该子组件具有套环、芯杆底座和插入在脱模器套管插入件中的芯杆。

图15是根据本发明的脱模器套管和脱模器套管插入件子组件的前透视图，并且具有脱模器套管从动件和用于芯杆底座从动件的孔。

图16是图15的子组件的透视图，并且该子组件还具有套环、芯杆底座和插入到脱模器套管插入件中的芯杆。

图17是根据本发明的驱动系统的前透视图，并且该驱动系统包括图16的子组件。

图18a是在一个大约70mm的回缩冲程期间脱模板相对于地面的位移的图形表示，其中负位移沿向后方向。

图18b是在一个回缩冲程期间围绕纵向轴线的脱模器套管插入件旋转和芯杆套管旋转的图形表示。

图18c是在一个回缩冲程期间脱模器套管插入件和芯杆套管轴向位移的图形表示，其中负位移沿向后方向远离脱模板。

图18d是在一个回缩冲程期间工件轴向位移的图形表示，其中正位移沿向前方向远离脱模板。

图19a是沿图10的线19-19截取的部分截面图，并且示出了处于图18a至图18d的位置1的芯杆上的工件。

图19b是处于图18a至图18d的位置1的具有芯杆底座从动件的芯杆底座的侧正视图。

图19c是处于图18a至图18d的位置1的具有脱模器套管从动件的脱模器套管的侧正视图。

图20a是图19a的子组件的片段截面图，该子组件被示出为处于图18a至图18d的位置2。

图20b是处于图18a至图18d的位置2的具有芯杆底座从动件的芯杆底座的侧正视图。

图20c是处于图18a至图18d的位置2的具有脱模器套管从动件的脱模器套管的侧正视图。

图21a是图19a的子组件的片段截面图，该子组件被示出为处于图18a至图18d的位置3。

图21b是处于图18a至图18d的位置3的具有芯杆底座从动件的芯杆底座的侧正视图。

图21c是处于图18a至图18d的位置3的具有脱模器套管从动件的脱模器套管的片段侧正视图。

图22a是图19a的子组件的片段截面图，该子组件被示出为处于图18a至图18d的位置4。

图22b是处于图18a至图18d的位置4的具有芯杆底座从动件的芯杆底座的侧正视图。

图22c是处于图18a至图18d的位置4的具有脱模器套管从动件的脱模器套管的片段侧正视图。

图23a是图19a的子组件的片段截面图，该子组件被示出为处于图18a至图18d的位置5。

图23b是处于图18a至图18d的位置5的具有芯杆底座从动件的芯杆底座的侧正视图。

图23c是处于图18a至图18d的位置5的具有脱模器套管从动件的脱模器套管的片段侧正视图。

具体实施方式

参考图1a至图1d，根据本发明的注塑设备(10)包括以互补对设置的两个模具半体(12)和其驱动系统(15)。模具半体(12)在打开位置和闭合位置之间往复运动。模具半体(12)中的一个或两个可沿轴向方向以线性方式朝向和远离另一个模具半体(12)平移。

设备(10)可包括一对模具半体(12)，并且通常是多对。典型的设备(10)具有24至96对模具半体(12)。成对的模具半体(12)可彼此相同或可不同。设备(10)有利地允许定制每个模具半体(12)、其每个驱动系统(15)以及由此制造的每个所得工件(80)，其与由设备(10)制造的工件(80)的数量无关。

驱动系统(15)可包括由加压液压油缸或电动马达m供应的动力，以及用于将液体材料注入模腔中以形成本领域熟知的所需工件(80)的泵。液压油缸或电动马达m可操作地连接到模具半体(12)中的任一个或两个。第一模具半体(12)可包括具有芯杆(22)的可移动脱模板(20)，如下所述。第一模具半体(12)通常形成待模制的中空工件(80)的内部部分。第二模具半体(12)可为可轴向移动的或固定的，并且包括互补模腔。第二模具半体(12)通常形成待模制的中空工件(80)的外部部分。

一个模具半体(12)包括腔叠层13，该腔叠层形成待模制的工件(80)的外周边。腔叠层可由腔环14包围，该腔环提供附接到设备(10)的其余部分。

参考图2至图5，本发明尤其包括用于此类注塑设备(10)的驱动系统(15)。驱动系统(15)包括各种部件的组件，其中脱模板(20)形成第一模具半体(12)的大部件。可轴向移动的脱模板(20)提供框架，驱动系统(15)的其它部件可刚性地或可移动地安装到该框架。脱模板(20)具有第一面(2f)和与该第一面相对的第二面(20s)。

刚性或刚性地意指两个部件直接接合在一起或通过中间构件接合在一起，使得两个部件一起移动而在它们之间没有相对于彼此功能上可辨别的移动。功能上可辨别的移动是部件之间的相对移动，这不利地影响成品工件(80)或注塑设备的操作。可移动的或可移动地意指一个工件(80)可相对于另一个工件(具体地沿轴向和/或周向方向)在功能上改变位置。

一个部件可包围另一个部件，具体地围绕由芯杆(22)限定的纵向轴线l-l。包围意指一个部件字面上或功能上涵盖另一个部件的360度。除非本文另有说明，否则包围另一个部件的部件可为围绕此类部件的弓形件。例如，如下文所述，凸轮表面可根据需要包围相应的凸轮，以将工件(80)拧开360度或更大。另选地，如果例如需要具有对向90度或更小的卡口配件的工件(80)，则凸轮表面可仅对向凸轮的90度。

脱模板(20)以双边往复方式来回移动，从而限定轴向方向。如本文所用，轴向移动或轴向运动是指沿轴向方向的平移。轴向旋转或可轴向地旋转是指围绕轴向方向的旋转。脱模板(20)的轴向移动可驱动本文所述的所有其它运动和旋转，从而避免对用于拧开工件(80)的独立驱动系统(15)的需要。如本文所用，前向轴向方向是朝向芯杆(22)的远端。向后轴向方向是朝向芯杆底座(32)的套环(70)。下文进一步描述芯杆(22)。脱模板(20)的第一表面面向向前方向，而与第一表面相对的第二面(20s)面向向后方向。

脱模板(20)的每个来回轴向往复运动完成一个循环。本文的移动是在脱模板(20)处于运动中时相对于脱模板(20)描述的，特别是从回缩位置开始并向前移动。

脱模板(20)可被设置成横向于轴向方向，并且具体地大致垂直于轴向方向。技术人员将理解，虽然为简单起见，仅示出了左侧脱模板(20)，但是模具将通常也包括右侧脱模板(20)和可为固定的或可与左侧脱模板(20)异相地往复运动的相关部件。脱模板(20)可为本发明的其余部件提供框架和基座。

脱模板(20)使用已知的部件和其控制件以已知的方式轴向驱动。受权利要求书保护的本发明的未预测的有益效果中的一个是它可以预言地被改装到现有的机器。

脱模器环(28)刚性地安装到脱模板(20)的前部。脱模器环(28)和脱模板(20)可包括牢固地接合在一起的整体组件或独立元件。脱模器环(28)提供用于芯杆套管(24)的框架和基座。脱模板(20)和脱模器环(28)被示出为具有螺栓孔，为清楚起见省略了螺栓。

芯杆套管(24)可轴向旋转，可相对于脱模器环(28)轴向移动，并且可同心地安装在脱模器环(28)中。芯杆套管(24)可相对于脱模器环(28)/脱模板(20)和套管轴向旋转，如下所述。芯杆套管(24)可安装在脱模器环(28)中的孔中，并且具体地被同心地安装在脱模器环(28)中的孔中并突出穿过该孔。芯杆套管(24)可包括螺纹或另一个特征结构，该螺纹或另一个特征结构在待模制的工件(80)中形成底切。

芯杆(22)可向前突出穿过芯杆套管(24)中的孔。芯杆(22)可提供用于在待模制的工件(80)中形成腔。芯杆(22)相对于脱模器环/脱模板(20)是固定的。芯杆(22)接合到芯杆底座(32)并且从芯杆底座(32)向前突出，如下面更全面描述。芯杆(22)可具有至少4cm、6cm、8cm或10cm并且小于25cm、20cm、15cm或10cm的长度，以形成大致相等长度的工件(80)。芯杆(22)不会相对于脱模板(20)平移或旋转，有利地最小化或甚至防止其中的冷却管路缠结，如现有技术系统发生的。如本领域中已知的，反流起泡器(21)可设置在芯杆(22)内以用于冷却液体。

芯杆(22)和芯杆底座(32)可包括整体组件。这种布置提供了制造简单的有益效果。如果希望将芯杆(22)/芯杆底座(32)改装到现有机器，则仅需要这个部件的单个更换。

另选地，芯杆(22)和芯杆底座(32)可包括刚性地接合在一起的独立元件。这种布置提供了灵活性的有益效果。根据需要，特定的芯杆底座(32)可与特定的芯杆(22)一起使用，以用于生产工件(80)。如果需要具有相同腔和不同底切的不同工件(80)，则操作者仅需要更换芯杆底座(32)。或者，如果需要具有不同腔和相同底切的不同工件(80)，则操作者仅需要更换芯杆(22)。所有此类选项都可以改装到现有机器。

参考图6，组件还包括从脱模板(20)向后突出的脱模器套管(34)。脱模器套管(34)牢固地接合到脱模板(20)并且与该脱模板轴向移动。脱模器套管(34)/脱模板(20)可包括牢固地接合在一起的整体组件或独立元件。

脱模器套管(34)可与脱模器环/脱模板(20)中的孔同心，并且还可同心地包围其它部件诸如芯杆底座(32)。脱模器套管(34)在其中具有三维凸轮表面。脱模器套管从动件(34f)，如下所述，在这个三维凸轮表面中行进。从动件由脱模器套管(34)/脱模板(20)组件驱动。因此，驱动系统(15)基于由芯杆底座凸轮(32)和脱模器套管凸轮(34c)提供的三维运动来提供芯杆套管(24)的三维运动。

脱模器套管(34)插入件设置在中间，并且具体地可同心地设置在芯杆底座(32)和脱模器套管之间。脱模器套管插入件(33)相对于芯杆底座(32)和脱模器套管(34)两者轴向和可旋转地移动。芯杆套管(24)刚性地安装到脱模套管插入件(33)。

参考图7至图8并且更详细地检查部件，芯杆(22)和芯杆底座(32)可相对于彼此同心。如上所述，芯杆(22)可限定纵向轴线l-l。芯杆(22)还部分地限定模制的工件(80)中的腔的形状。芯杆底座(32)的近端可具有套环(70)或其它已知的部件，以便以已知的方式将芯杆(22)附接到设备的其余部分。

芯杆底座(32)在其中具有至少一个凹槽，该凹槽限定三维芯杆底座凸轮(32c)，其一般称为圆筒凸轮。凹槽，例如芯杆底座凸轮(32c)限定芯杆底座从动件(32f)的复合运动，如下所述。虽然示出了其中具有两个芯杆底座凸轮(32c)的芯杆底座(32)，但是技术人员将认识到可将单芯杆底座凸轮(32c)或多于两个芯杆底座凸轮(32c)结合到单芯杆底座(32)中。这种布置允许第一芯杆底座凸轮(32c)与第一工件(80)一起使用，允许第二芯杆底座凸轮(32c)与第二工件(80)一起使用等，所有这些都不需要部署附加的芯杆底座(32)。技术人员将认识到，芯杆底座凸轮(32c)和/或脱模器套管凸轮(34c)可包括凸起轨道而不是凹槽。

芯杆底座凸轮(32c)可以具有三个或更多个区段。芯杆底座(32)中的后面位置是芯杆底座凸轮(32c)的后面部分，其提供芯杆底座从动件(32f)的主要或完全轴向运动。脱模板(20)沿向后方向轴向分开，而不使用凸轮，然后向前移动以闭合。在向后运动的第一阶段期间，芯杆底座从动件(32f)在芯杆底座凸轮(32c)的这个部分中的移动期间破坏工件(80)内部从芯杆(22)的任何残余吸力。

芯杆底座凸轮(32c)的第二或中心部分以螺旋方式缠绕芯杆底座(32)。当芯杆底座从动件(32f)位于芯杆底座凸轮(32c)的这个部分中时，芯杆底座从动件(32f)通过如下所述的脱模器套管(34)插入件，使芯杆套管(24)在脱模板(20)的连续向后运动期间轴向旋转。如果底切包括内螺纹和/或外螺纹，则芯杆套管(24)沿此类螺纹的拧开方向转动。这个芯杆底座凸轮(32c)的周向缠绕量应该至少与螺纹或其它底切的周向缠绕量一样大，以便拧开，并且可以度为单位测量。在下面的一个非限制性示例中，工件(80)可以具有四个螺纹，每个螺纹对向90度并且相位相差90度。如果是这样，则芯杆底座凸轮(32c)可对向90度、91度、92度、95度、120度或更多，以确保工件(80)完全从芯杆(22)拧开。也就是说，芯杆底座凸轮(32c)可任选地超过周向螺纹缠绕1、2、3、4、5、10、20、30或40度中的至少一个，但是任选地小于90、80、70或60度。

向前设置的芯杆底座凸轮(32c)的第三部分通常也是轴向取向的并且可轴向平行。在脱模板(20)的这个部分向前行进期间，芯杆底座从动件(32f)仅轴向移动，并且不轴向旋转。芯杆底座凸轮(32c)的第一部分和第三部分中的任一者或两者可轴向平行或几乎轴向平行。

参考图9至图11，脱模器套管(34)插入件包围芯杆底座(32)。脱模器套管插入件(33)可具有一个或多个脱模器套管从动件(34f)和一个或多个芯杆底座从动件(32f)，两种从动件中的每个都是可行的，应当理解，从动件的确切数量并不重要，只要可以实现本文所述的复合运动。多个脱模器套管从动件(34f)可围绕轴线等距地周向间隔开。

脱模器套管插入件(33)的前端可在芯杆套管(24)处向前终止并且与该芯杆套管同步移动。从动件可设置在脱模器套管插入件(33)的任何轴向位置处，发现通常向后设置的远离芯杆(22)的从动件工作良好。每个从动件可包括形成芯杆底座从动件(32f)的向内突出的杆和形成脱模器套管从动件(34f)的向外突出的杆。应当理解，向内和向外分别是指相对于脱模器套管插入件(33)的内表面和外表面的径向方向。相应的从动件的向内突出杆和向外突出杆可为共线的并且由整块金属形成。

每个杆可具有安装在其上的滚子，用于在相应的凸轮中旋转。因此，单个从动件将优选地具有两个滚子，在向内突出的杆上和向外突出的杆上各有一个滚子。滚子将可能周向对准，但径向偏置。滚子可由尼龙或适用于本文所述的复合运动的其它材料制成。

从动件可具有径向向内突出的杆，以接合芯杆底座凸轮(32c)。这种几何形状允许从动件根据芯杆底座从动件(32f)依据不可旋转的且间接附接到脱模板(20)的芯杆底座(32)的移动而移动脱模器套管插入件(33)。脱模器套管从动件(34f)也从脱模器套管插入件(33)径向向外突出。

参考图12至图14，从动件的向外突出的杆接合脱模器套管的脱模器套管凸轮(34c)。脱模器套管(34)刚性地安装到脱模板(20)并且与脱模板(20)同步移动。

与芯杆底座(32)一样，脱模器套管具有带有三个部分的脱模器套管凸轮(34c)，应当理解凸轮的数量与相应的从动件的数量匹配。脱模器套管凸轮(34c)的第一或向后部分可任选地向脱模器套管的后部打开。这个凸轮的第一部分可大致或相同地轴向平行，在脱模板(20)的这个部分行进期间最小化或防止芯杆套管(24)的轴向旋转。

参考图15至图17，脱模板(20)的移动导致两个运动的叠加，一个来自芯杆底座凸轮(32c)的运动，并且一个来自脱模器套管凸轮(34c)的运动。这两个运动叠加在脱模器套管插入件(33)上，该脱模器套管插入件位于芯杆底座(32)和脱模器套管(34)中间。叠加运动发生在脱模器套管插入件(33)和因此芯杆套管(24)处，并导致其运动，该运动既不与芯杆底座(32)或脱模器套管(34)的运动匹配。芯杆套管(24)的叠加运动实现了芯杆套管(24)相对于可移除地安装在芯杆(22)上的工件(80)的三个独立运动。

第一运动是芯杆套管(24)的轴向平移，并且轴向破坏将工件(80)保持到芯杆(22)的任何真空。第二运动是芯杆套管(24)的轴向旋转，该第二运动将工件(80)从该芯杆套管拧开。工件(80)现在松散地搁置在芯杆(22)上。第三运动使芯杆(22)轴向回缩而不旋转，从而导致工件(80)从芯杆(22)脱落。然后，工件(80)可落在箱子或其它接收器中以用于进一步处理，诸如吹塑、拉伸吹塑、装配等。

技术人员将认识到，对于围绕纵向轴线l-l的恒定角度旋转，可利用轴向较长的芯杆底座(32)，前提条件是芯杆底座凸轮(32c)相对于纵向轴线l-l具有较小的角度。当脱模板(20)沿轴向方向移动时，这种几何形状可适用于微调运动。但是这种几何形状可能具有在使用期间增加施加到芯杆凸轮(32c)从动件的应力的权衡。

参考图18a至图18d，示出了用于在单腔注塑机中生产预成型件(80)的非限制性示例性循环的四个曲线图。预成型件(80)具有约75mm的标称外部长度，在圆筒处具有约12mm的od和约10mm的id，并且由pet制成。预成型件(80)的开口端具有四个重叠的螺纹，每个螺纹对向100度，具有约8.1mm的引线和螺纹之间约2.0mm的螺距。

在图18a至图18d上，分别在位置1至5处示出了本发明的驱动系统(15)的部件的五个位置。位置1发生在时间＝0.0秒，即在驱动系统(15)沿向后方向的回缩冲程开始时。位置2发生在时间＝0.02秒，当除了脱模器套管(34)的轴向移动之外，脱模器套管(34)旋转开始时。位置3发生在时间＝0.11秒，当预成型件(80)开始沿向前方向远离脱模板(20)移动时。预成型件(80)的轴向位移滞后于脱模器套管(34)的轴向位移，以确保预成型件(80)在推出之前没有螺纹。位置4发生在时间＝0.17秒，当脱模器套管(34)停止旋转时。位置5发生在时间＝0.22秒，在稳态位移期间。

在一个实施方案中，本发明的设备(10)有利地包括脱模板(20)和芯杆(22)的组合，该脱模板和芯杆一起移动并且在它们之间没有相对运动。具体地，脱模板(20)和芯杆(22)在它们之间没有旋转平移或轴向平移。如果需要液体冷却，这种布置有利地消除了对旋转式水密封的需要。

当脱模板(20)处于运动中时，具体地向前运动时，芯杆套管(24)相对于脱模板(20)轴向和旋转地移动。芯杆套管(20)不由齿条或小齿轮驱动，从而允许设备(10)将每个模具半体(12)对定制到所需的特定工件(80)。而且，芯杆套管(24)由腔板(20)驱动，使得仅需要单个轴向驱动系统，并且在设备(10)中不需要专用驱动器、小齿轮和齿条。有利地，芯杆套管(24)的旋转和轴向三维运动响应于脱模板(20)的轴向运动。

本发明的一个有益效果是它有利地消除了对如现有技术所要求的齿条齿或螺旋花键轴的需要。此外，本发明非常适合于工件(80)，诸如预成型件(80)，其具有至少2、3、4或更大至多10的纵横比。纵横比是预成型件的总长度除以预成型件的最大直径。应注意，用于水瓶和食品容器的普通内螺纹盖和封盖具有小于1的纵横比。

具体地参考图18a，在操作中，两个模具半体(12)放在一起并且形成工件(80)。在循环的回缩冲程期间，脱模板(20)沿向后的轴向方向回缩大约70mm。当然，向前冲程也为大约70mm，以完成一个循环。在已发生回缩并且工件(80)没有模腔之后，可随后发生脱模板(20)的向前冲程并且拧开内螺纹预成型件(80)。芯杆(22)、芯杆底座(32)和套环(70)受到向前轴向移动的限制并且保持固定，而脱模板(20)、脱模器套管(34)、脱模器套管插入件(33)和芯杆套管(24)向前移动，如下所述。

图18a示出了回缩冲程以恒定的脱模板(20)速度发生，考虑到启动和反向加速/减速。曲线图的斜率给出了脱模板(20)的速度。

参考图18b，可看出，脱模器套管插入件(33)在位置2和4之间发生旋转。位置2至4表示芯杆凸轮(32c)围绕芯杆(22)的螺旋缠绕的近似开始和结束。在脱模板(20)从位置2至4平移期间，芯杆凸轮从动件(32f)的伴随旋转导致脱模器套管插入件(33)的旋转，并且因此导致芯杆套管(24)的旋转。芯杆凸轮(32c)的引线与被模制的工件(80)的螺纹的引线匹配，并且从芯杆(22)释放。从位置2延伸到位置4的直的向下倾斜的线具有与预成型件(80)中的内螺纹相对于纵向轴线的角度对应的角度。这条线的斜率给出了预成型件(80)在拧开时的角速度。从位置1至2和4至5仅发生微小的脱模器套管插入件(33)旋转。

参考图18c，脱模器套管插入件(33)相对于位置1和2之间的腔沿轴向方向基本上没有位移。在位置2和3之间，脱模器套管凸轮从动件(34f)在脱模器套管(34)凸轮内周向和略微轴向移动。脱模器套管凸轮从动件(34f)的轴向运动与芯杆凸轮从动件(32f)的运动叠加，以导致脱模器套管插入件(33)相对于脱模板(20)轴向移动。从位置4到冲程结束，脱模器套管凸轮从动件(34f)和芯杆凸轮从动件(32f)两者轴向移动，如图所示，将这个位移叠加在脱模器套管插入件(33)上。

参考图18d，预成型件(80)相对于脱模板(20)的位移被示出为从位置1开始略微负向至朝向位置2的大约30％的位置。从负起点到中点位移的表示为0.0的这种位移表示预成型件(80)和模具的内部之间的表面内聚力的释放。在预成型件(80)从位置2和3之间的芯杆套管(24)退绕期间，脱模器套管(34)凸轮从动件的负轴向移动与芯杆凸轮从动件(32f)的正轴向移动叠加，从而防止预成型件(80)相对于脱模板(20)的轴向移动。在位置3和4之间，预成型件(80)的轴向移动由芯杆凸轮从动件(32f)的轴向位移支配。预成型件(80)在位置3和4之间的行进的大约75％处从芯杆(22)释放，如曲线图中的竖直扰动所示。在位置4和5之间，预成型件(80)的轴向移动由脱模器套管凸轮从动件(34f)的轴向位移支配。但是预成型件(80)是自由的，并且当预成型件(80)从芯杆(22)释放时，不会发生相对于脱模板(20)的进一步位移。

参考图19a至图19c，在预成型件(80)的凝固发生之后，驱动系统(15)、芯杆凸轮(32c)和相应的芯杆凸轮从动件(32f)、脱模器套管凸轮(34c)、相应的脱模器套管凸轮从动件(34f)和脱模器套管插入件(33)的初始位置被示出为处于它们相应的位置。参考图19a，预成型件(80)紧紧地拧到芯杆套管(24)上。参考图19b至图19c，芯杆凸轮从动件(32f)和脱模器套管凸轮从动件(34c)被示出为处于相应的初始位置。

参考图20a至图20c，芯杆(22)被示出为已经从预成型件(80)轴向回缩，破坏了可将预成型件(80)保持在适当位置的表面内聚力。从位置1到位置2，芯杆(22)凸轮从动件已在芯杆凸轮(32c)中轴向推进。脱模器套管凸轮(34c)没有在脱模器套管凸轮(34c)中周向移动。芯杆套管(24)被示出为没有围绕纵向轴线l-l旋转。

参考图21a至图21c，预成型件(80)被示出为从芯杆套管(24)部分地拧开。芯杆凸轮从动件(32f)在芯杆(22)凸轮的螺旋部分内沿拧开方向移动。脱模器套管凸轮从动件(34f)主要从其初始位置周向移动。

参考图22a至图22c，预成型件(80)几乎从芯杆套管(24)释放。芯杆凸轮从动件(32f)和脱模器套管凸轮从动件(34f)分别位于芯杆凸轮(32c)中螺旋行进结束处和脱模器套管凸轮(34c)中周向行进结束处。

参考图23a至图23c，预成型件(80)被示出为没有芯杆(22)和芯杆套管(24)。预成型件(80)可落入收集箱中或以其它方式从驱动系统(15)移除以用于进一步处理。芯杆凸轮从动件(32f)位于芯杆凸轮932c)中行进结束处。脱模器套管凸轮从动件(34f)在行进脱模器套管凸轮(34c)中轴向移动。

芯杆凸轮从动件(32f)和脱模器套管凸轮从动件(34f)两者处于其最终位置。脱模板(20)沿回缩方向完成其轴向位移，因此冲程完成。对于第二冲程，脱模板(20)现在将沿向前方向轴向移动，以完成循环。

组合

a.在一个实施方案中，本发明包括驱动系统(15)，所述驱动系统用于注塑设备(10)，所述驱动系统(15)具有限定轴向方向的纵向轴线并且包括：

脱模板(20)，所述脱模板被安装用于双边往复运动，所述脱模板(20)具有第一面(20f)和与所述第一面相对的第二面(20s)；

芯杆(22)，所述芯杆向外并向前突出穿过所述脱模板(20)中的孔，所述芯杆(22)能够用于在模制工件(80)中形成腔；

芯杆套管(24)，所述芯杆套管包围所述芯杆(22)并且与所述脱模板(20)的所述第一面(20f)并置，所述芯杆套管(24)具有在模制工件(80)中形成底切的特征结构，所述模制工件以能够移除方式设置在所述芯杆(22)上；

中空脱模器套管(34)，所述脱模器套管(34)刚性地接合到所述脱模板(20)的所述第二面(20s)，所述脱模器套管(34)与所述芯杆(22)同心并且包围所述轴线，所述脱模器套管(34)在其中具有至少一个脱模器套管凸轮(34c)，所述脱模器套管凸轮(34c)在所述脱模板(20)沿轴向方向移动时提供相应的脱模器套管从动件(34f)的响应性运动；

芯杆底座(32)，所述芯杆底座刚性地接合到所述芯杆(22)并且设置在所述脱模板(20)的所述第二面(20s)的后面，所述芯杆底座(32)在其中具有至少一个芯杆底座(32)凸轮，所述芯杆底座凸轮(32c)在所述脱模板(20)沿轴向方向移动时提供相应的芯杆底座从动件(32f)的响应性运动；

脱模器套管插入件(33)，所述脱模器套管插入件位于所述脱模器套管(34)和所述芯杆底座(32)中间；所述脱模器套管插入件(33)具有与所述脱模器套管凸轮(34c)协作的向外延伸的脱模器套管从动件(34f)和与所述芯杆底座凸轮(32c)协作的向内延伸的芯杆底座从动件(32f)，所述脱模器套管插入件(33)刚性地接合到所述芯杆套管(24)，

由此所述脱模板(20)的轴向移动导致所述脱模器套管(34)和所述芯杆底座(32)的运动叠加到所述脱模器套管插入件(33)上，以导致所述芯杆套管(24)中的响应性运动。

b.根据段落a所述的驱动系统(15)，其中所述芯杆套管(24)响应于所述脱模器套管(34)和所述芯杆底座(32)的所述叠加运动而轴向和旋转地移动。

c.根据段落b所述的驱动系统(15)，其中所述其中所述芯杆套管(24)同时轴向和旋转地移动。

d.根据段落a、b和c所述的驱动系统(15)，其中所述脱模器套管(34)和所述芯杆底座(32)各自在其中具有一对互补凸轮。

e.根据段落a、b、c和d所述的驱动系统(15)，其中所述脱模器套管凸轮(34c)具有轴向平行的凸轮部分。

f.根据段落a、b、c、d和e所述的驱动系统(15)，其中所述脱模器套管凸轮(34c)具有周向取向的凸轮部分。

g.根据段落a、b、c、d、e和f所述的驱动系统(15)，其中所述芯杆底座凸轮(32c)具有平行于所述轴线的凸轮部分。

h.根据段落a、b、c、d、e、f和g所述的驱动系统(15)，所述驱动系统还包括脱模器环(28)，所述脱模器环刚性地接合到所述脱模板(20)的所述第一面(20f)并且包围所述芯杆套管(24)，由此所述芯杆套管(24)和所述芯杆(22)突出穿过所述脱模器环(28)。

i.根据段落h所述的驱动系统(15)，其中所述脱模器环(28)通常从底座形成截头圆锥形，所述底座接合到所述脱模板(20)。

j.根据段落a、b、c、d、e、f、g、h和i所述的驱动系统(15)，其中所述芯杆(22)是中空的，并且在所述芯杆中还包括起泡器(21)。

k.在另一个实施方案中，本发明包括注塑设备(10)，所述注塑设备具有沿轴向方向往复运动的驱动系统(15)，所述注塑设备(10)包括：

第一模具半体和第二模具半体，所述第一模具半体和所述第二模具半体沿所述轴向方向打开和闭合，所述第一模具半体和所述第二模具半体限定腔，所述腔用于在其中模制工件(80)；

一个所述模具半体，所述模具半体包括脱模板(20)，所述脱模板被安装用于双边往复运动并且能够沿所述轴向方向驱动，所述脱模板(20)具有第一面(20f)和与所述第一面相对的第二面(20s)；

芯杆(22)，所述芯杆向外突出穿过所述脱模板(20)中的孔，所述芯杆(22)能够用于在模制工件(80)中形成腔；

芯杆套管(24)，所述芯杆套管包围所述芯杆(22)并且与所述脱模板(20)的所述第一面(20f)并置，所述芯杆套管(24)具有在模制工件(80)中形成底切的特征结构，所述模制工件以能够移除方式设置在所述芯杆(22)上；

中空脱模器套管(34)，所述脱模器套管(34)刚性地接合到所述脱模板(20)的所述第二面(20s)，所述脱模器套管(34)与所述芯杆(22)同心并且包围所述轴线，所述脱模器套管(34)在其中具有至少一个脱模器套管凸轮(34c)，所述脱模器套管凸轮(34c)在所述脱模板(20)沿轴向方向移动时提供相应的脱模器套管从动件(34f)的响应性运动；

芯杆底座(32)，所述芯杆底座刚性地接合到所述芯杆(22)并且设置在所述脱模板(20)的所述第二面(20s)的后面，所述芯杆底座(32)在其中具有至少一个芯杆底座凸轮(32c)，所述芯杆底座凸轮(32c)在所述脱模板(20)沿轴向方向移动时提供相应的芯杆底座从动件(32f)的响应性运动；

脱模器套管插入件(33)，所述脱模器套管插入件位于所述脱模器套管(34)和所述芯杆底座(32)中间；所述脱模器套管插入件(33)具有与所述脱模器套管凸轮(34c)协作的向外延伸的脱模器套管从动件(34f)和与所述芯杆底座凸轮(32c)协作的向内延伸的芯杆底座从动件(32f)，所述脱模器套管插入件(33)刚性地接合到所述芯杆套管(24)，

由此所述脱模板(20)的轴向移动导致所述脱模器套管(34)和所述芯杆底座(32)的运动叠加到所述脱模器套管插入件(33)上，以导致所述芯杆套管(24)中的响应性运动，以移除来自并且模制在所述芯杆(22)上的工件(80)。

l.根据段落k所述的注塑设备(10)，其中两个所述模具半体交替地朝向和远离彼此移动。

m.根据段落k所述的注塑设备(10)，其中所述第一模具半体包括所述脱模板(20)和所述芯杆(22)，并且所述第二模具半体是固定的。

n.根据段落k、l和m所述的注塑设备(10)，其中所述芯杆(22)限定纵向轴线，所述芯杆(22)不轴向地围绕所述纵向轴线旋转。

o.根据段落k、l、m和n所述的注塑设备(10)，其中所述脱模板(20)大致垂直于所述纵向轴线。

p.一种驱动系统(15)，所述驱动系统用于注塑设备(10)，所述驱动系统(15)具有轴线并且包括：

脱模板(20)，所述脱模板用于轴向运动并且能够沿轴向方向驱动，所述脱模板(20)具有第一面(20f)和与所述第一面相对的第二面(20s)；和

芯杆(22)，所述芯杆从所述脱模板(20)的所述第一面(20f)向外突出，所述芯杆(22)能够用于在模制工件(80)中形成腔，所述芯杆(22)在所述脱模板(20)处于运动中时不能够相对于所述脱模板(20)移动；

芯杆套管，所述芯杆套管径向地设置在所述芯杆的外侧并且与所述脱模板(20)的所述第一面并置，所述芯杆套管具有在模制工件(80)中形成底切的特征结构，由此所述芯杆套管(24)能够在所述脱模板(20)处于运动中时相对于所述脱模板(20)轴向和能够旋转地移动，所述芯杆套管由所述脱模板(20)的轴向运动轴向和能够旋转地驱动。

q.根据段落p所述的驱动系统(15)，其中所述脱模板(20)被安装用于交替地向前和回缩轴向运动，并且所述芯杆套管(24)的运动响应于所述脱模板(20)的向前运动。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，被公开为“40mm”的尺寸旨在表示“约40mm”，无论术语“约”是否被明确示出。本文所公开的每个范围包括该范围的所有端点，无论在该范围内公开还是作为相关范围的部分。因此，相同范围的两个端点可作为更宽或更窄范围的端点公开。常用数学符号>和<分别表示大于或等于和小于或等于，并且包括下文等式和不等式中示出的端点。

除非明确排除或换句话讲有所限制，否则将本文引用的每篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或申请，全文据此以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个其它参考文献的任何组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其它变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些变化和修改。