专利名称：轮式塑料吹塑成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮式塑料吹塑成型机，包括一围绕水平旋转轴线旋转的轮架，并带有许多安装在轮架上的围绕水平轴线的模工位，每个模工位都有一对模支承用于安装模的一对模部分，以便模支承能平行于旋转轴线在模张开位置(此处模部分彼此隔开)和模闭合位置，(此处模部分限定一封闭的型腔，在其中进行吹塑成型)之间进行运动。
轮式塑料吹塑成型机，例如美国专利3310834(simpson等人)，3764250、(Waterloo)，和3986807(Takegami等人)所公开的，以前均包括一个轮盘，它具有一个支托在底座上的轮架用于围绕一水平轴线旋转，在轮架上围绕旋转轴线安装着许多模工位，这样分别用于安装一对模部分的一对模支承平行于旋转轴线在模具开启和闭合位置之间运动。这种吹塑成型机一般包括一闭合工位，此处模支承将模具部分移动到一闭合位置，在一模具型腔之内封入一挤出的热的塑料型坯以便吹成模具的形状，接着在轮盘转动大约3/4之后到达开模工位而开模之前进行冷却。通常由弹簧偏压的肘杆和锁紧机构以前是用凸轮操作使模具支承在开启与闭合位置之间进行运动，其运动方式使轮架不对称负载最后导致磨坏而需要维修。
轮式塑料吹塑成型机(其中模具支承在开闭合位置之间彼此靠近和远离地水平运动)与书型模(该模具在开启和闭合位置之间在模具轮子上转动，如美国专利3608015，Martelli所揭示)相比是优选的。这种在轮上的书型模在其开启位置的空间(以允许在开启的模具部分之间放入型坯，受到很大限制，这就导致许多生产问题。
本发明的一个目的是提供一种改进的轮式塑料吹塑成型机。
为了实现本发明的以上目的和其它目的，根据本发明建造的塑料吹塑成型机包括一个底座和一个带轮架的轮盘(轮架支托在底座上)，轮盘可围绕水平旋转轴线转动。轮架包括至少两个彼此沿旋转轴线平行放置的轮架部分。在轮上围绕旋转轴线安装着许多模工位，而每个模工位都包括至少一轮架连接元件，它在轮的轮架部分之间延伸。每个模工位还包括一对模支承，分别用于安装进行塑料吹塑成型的模具的一对模部分。每个模工位的一对模支承都被安装在它的连接元件上以便平行于旋转轴线在模具开启位置(此处模具部分彼此分开)和模具闭合位置(此处模具部分限定一封闭的型腔)之间进行运动。每个模工位还包括一锁紧机构，它有一对锁分别被安装在由模支承支托的模的相对的面上。每个锁包括在一相关的模部分上的锁紧螺母，还包括一锁定元件，它安装在另一相关的模具部分上，该模移动到锁定位置与在一个模支承上相关的锁紧螺母啮合从而维持相关的模具处于闭合位置。每个锁定元件也可移动到放开位置脱离与一模支承的锁紧螺母的啮合从而允许该模支承及安装在其上的模移动到开启位置。每个模工位还包括操作和锁定凸轮顶杆分别用于移动其模支承和它的锁定元件。机器的闭模和开模工位在底座上沿着模工位围绕转动轴线的运动轨迹(当轮盘围绕旋转轴线转动时)是彼此隔开的。每个闭模和开模工位包括安装在底座上的相关的操作和锁定凸轮，它们分别移动轮盘上每个模工位的操作和锁定凸轮顶杆。该机器的驱动器转动轮盘使模工位移动通过锁模和开模工位，在这些位置操作和锁定凸轮移动操作和锁定凸轮顶杆分别闭合和开启模支承上的模，并锁定和松开模支承上锁定机构的锁定元件。首先该机器的一台挤出机在打开的模具部分之间挤出一热的塑料型坯，接着模具闭合并在封闭的模腔中进行吹塑成型。
模支承在轮盘上(该轮盘围绕水平轴线转动，的移动方式以及由安装在模支承上的锁紧螺母和锁定元件进行锁定和松开的方式防止了轮盘不对称负载，同时在开模位置还提供了充分的空间用于型坯在闭模吹塑之前被挤出到安装在开模支承上的模部分之间。
在其优选结构中，塑料吹塑成型机包括至少一个操作气体弹簧用于对闭合和开启工位的操作凸轮施加偏压，使其进入到凸轮工作位置从而移动闭合和开启工位的操作凸轮顶杆至凸轮工作位置进而移动操作凸轮顶杆并闭合和开启模支承上的模。气体弹簧偏压用一均匀的力闭合轮盘的模支承上所有的模具，该力与凸轮顶杆、模支承和模具公差无关;在模具出现故障的情况下移动每个操作凸轮顶住气体弹簧偏压。此外;每个闭合和开启工位还包括一锁定气体弹簧用于对其锁定凸轮施加偏压使它进入到凸轮工作位置从而移动模工位的锁定凸轮顶杆并由此在锁定和松开位置之间移动锁元件。在锁定机构出现故障的情况下顶着它的弹簧偏压移动每个锁定凸轮。
在优选结构中，塑料吹塑成型机所具有的每个模工位都提供了一对分别安装在模支承对上的操作凸轮顶杆，而每个闭合和开启工位都包括一对操作凸轮，它分别移动操作凸轮顶杆对。每个闭合和开启工位最好还包括一对操作气体弹簧，它们分别对操作凸轮施加偏压使其相对于模工位的凸轮顶杆对进入到凸轮工作位置。
塑料软塑成型机的优选结构还为所具有的轮盘上的模工位提供一个与模支承相关的单锁定凸轮顶杆，在模支承上安装着锁定元件它们可以在锁定和放开位置之间移动。每个闭合和开启工位包括一单锁定凸轮用于移动模工位的锁定凸轮顶杆。
作为优选的结构，塑料吹塑成型机有闭模和开模工位，它们每一个都包括一对支承臂，在支承臂上安装着操作凸轮对。另外每个闭模和开模工位都有一对操作气体弹簧，其分别对支承臂对施加偏压将它上面的操作凸轮定位在凸轮工作位置。每个闭合和开启工位还有安装在其一个支承臂上的单锁定凸轮，而且每个闭合和开启工位还有一单锁定气体弹簧它在所说的一个支承臂和在其上安装的锁定凸轮之间延伸，对锁定凸轮施加偏压使其进入到凸轮工作位置。每个闭模和开模工位的支承臂都有一枢轴连接用于将其固定在底座上，而且每个闭模和开模工位的锁定凸轮都有一枢轴连接用于将其固定在该工位(在上面固定着锁定凸轮的一个支承臂)上。每个闭合工位的支承臂对包括一空转连接，它在底座和支承臂之间延伸，将操作凸轮定位在凸轮工作位置，顶住相关的操作气体弹簧的偏压，同时也允许在模具被闭合时和在模支承有故障时顶着相关的操作气体弹簧的偏压而移动。每个开模工位的支承臂对包括一个导向器，它在底座和支承臂之间延伸，在其围绕相关的枢轴连接的运动中提供导向。
在优选结构中塑料吹塑成型机包括三个沿着旋转轴彼此平行隔开的轮架部分。轮架部分中的两个是端架部分，它们被固定在中心架部分的相对面上。每个模工位包括一对轮架连接元件，它们在轮架的端架部分和中心架部分之间延伸，并固定其模支承部分用于在模的开闭位置之间移动。每个模工位有一旋转支承在中心架部分上的小齿轮。每个模工位的每个模支承部分都有一相关的齿条，它与小齿轮相啮合协调模支承部分相互间的运动。每个模工位最好包括一对分别安装在其模支承对上的操作凸轮顶杆;每个闭合和开启工位包括一对操作凸轮，在中心架部分上的小齿轮和齿条(它们分别被安装在模工位的模支承对上)的协调作用下，这些操作凸轮分别移动每个模工位的操作凸轮顶杆对。每个模工位还包括一安装在其一个模支承上的单锁定凸轮顶杆，在该模支承上安装着锁定元件，可以在锁定和松开位置之间移动该锁定元件，而且每个闭合和开启工位包括一单锁定凸轮用于移动模工位的锁定凸轮顶杆。
在优选的结构中，每个模工位的锁定机构的锁对都包括一对在其一个模支承上的锁紧螺母，而在它的另一模支承上还有其锁定元件，该锁定元件构成有一对锁定部分，该锁定部分分别在锁定和松开位置之间移动，进入和脱离与相关另一模支承上的锁紧螺母对的啮合。每个模工位的锁定机构的锁对还包括一对隔开的锁定元件导向器，它们分别安装着在相关模支承上的相关的锁定元件的一对锁定部分，使其在锁定和松开位置之间相对于另一模支承上的一对锁紧螺母移动。
在其优选的结构中，塑料吹塑成型机也构成各个这样的模工位，其包括一叉架连接器，它有一个杆连接到相关的模支承上的锁定凸轮顶杆上，该模工位还有一对隔开的支架，它们从该模工位相对面上的杆延伸并被分别连接到锁定机构的一对锁上用于提供锁定元件在锁定和松开位置之间的移动。
优选的结构还有闭合和开启工位，每个都装备着一对操作气体弹簧分别用于对其操作凸轮对施加偏压使其进入凸轮工作位置，而每个闭合和开启工位都包括一个单锁定气体弹簧，用于对其单锁定凸轮施加偏压使其进入凸轮工作位置。如前所述的每个闭合和开启工位都包括一对支承臂，在它上面安装着一对操作凸轮，而每个闭合和开启工位都有一对操作气体弹簧，其分别对它的支承臂施加偏压将操作凸轮定位于其凸轮工作位置。还是如前所述的闭合开启工位每一个都有安装在其一个支承臂上的单锁定凸轮，而每个闭合和开启工位都有单锁定气体弹簧，它在一个支承臂和安装在支承臂上的锁定凸轮之间延伸，对该锁定凸轮施加偏压使其进入到凸轮工作位置。每个闭合和开启工位的每一支承都有一枢轴连接用于将其枢轴定位在底座上(如前所述)，而每个闭合和开启工位的锁定凸轮都有一枢轴连接，用于将其定位在该工位的一个支承臂上(在该支承臂上固定着锁定凸轮)。闭合工位的每对支承臂都包括一空转连接，它在底座和支承臂之间延伸将支承臂上的操作凸轮顶着相关的操作气体弹簧的偏压定位于凸轮工作位置，同时当模具被闭合时以及模支承出现故障时也允许其顶着相关的操作气体弹簧的偏压而移动。开启工位的每对支承臂包括一导向器，它在底座和支承臂之间延伸对其围绕相关的枢轴连接的运动提供导向。
从以下所详细叙述的完成本发明的最佳方式并结合附图就会容易地明白本发明的目的、特性和优点。
图1是根据本发明构制的轮式塑料吹塑成型机的侧示图;
图2是沿图1中2-2线方向所取的视图，但只显示了三个模工位以便更清楚地说明所涉及的结构;
图3是沿图2中3-3线方向所取的放大图以便说明模工位结构;
图4是沿图3中4-4线方向所取的局部图以便进一步说明模工位结构;
图5是沿图4中5-5线方向相对于机器轮的旋转轴线向内径向所取的视图，进一步说明模工位的结构;
图6是沿图4中6-6线方向相对于机器轮的旋转轴线向外径向所取的视图，进一步说明模工位的结构;
图7是沿图1中7-7线方向所取的机器在闭合工位的视图以说明由凸轮带动的闭合开始时模工位的操作;
图8是与图7相类似的视图，所示为模工位已闭合但仍未锁紧时，该循环在闭合工位的后面阶段的情形。
图9是与图8相类似的视图，所示为模工位已由凸轮带动而被锁紧之后，该循环在闭合工位更后面阶段的情形;
图10是沿图1中10-10线方向并转了1/2周期所取的机器开启工位的视图，并用图解说明在开启取出吹塑制品之前的闭合的模工位;
图11是沿图10中11-11线方向所取的视图，进一步说明对于锁紧的和闭合的模工位在开启工位的机器结构;
图12与图11相类似，所示为模工位已由凸轮带动操作松开之后但仍处于闭合条件下开启工位后一阶段的情形;
图13与图12相类似，所示为模工位已由凸轮带动操作打开之后在开启工位该周期更后面阶段的情形;
图14是机器处于图7、8和9所示的闭合工位时凸轮结构的放大图;
图15是沿图14中15-15线方向所取的凸轮结构在闭合工位时进一步的详图;
图16是沿图14中16-16线方向所取凸轮结构在闭合工位时的进一步详图;
图17是类似于图14的视图，其图解说明了操作凸轮的运动，该运动是为了调节由凸轮带动模工位的故障;
图18是在闭合工位时凸轮结构的局部图，其图解说明了锁紧凸轮调节模工位锁紧机构故障的操作;
图19是在开启工位凸轮因过载而移动时凸轮结构的视图;
图20是凸轮在开启工位的结构视图，图解说明了由于模工位的模支承之间溢料造成的移动;
图21是在开启工位的类似于图19和20的凸轮结构视图，但图解说明了由于模工位的开启故障，该凸轮结构被移动到某一位置;
图22是在开启工位的凸轮结构的局部视图，图解说明了锁定凸轮由于模工位锁紧机构的故障而被移动;
图23是机器的气体弹簧结构的简图;以及图24是控制机器的气体弹簧的供气系统的简图。
参见图1和图2，根据本发明的塑料吹塑成型机通常用40指示，它包括一底座(一般用42指示)和一轮盘44，该轮盘带有一支承在底座上的轮架46，可围绕水平旋转轴线A在由虚线表示的外罩47内转动。更特别的是底座42包括底部，中部和上部梁48、50和52以及包括底部和上部支柱54和56用于在横梁之间提供支承(如图所示)。底梁48可以包括轮58(如图所示)以便沿着辅助的轨道60而运动，底部支柱54(如图所示)包括可调节的千斤顶62用来调节梁至一水平位置。在上部梁52上的合适的轴承64提供一旋转支承。如图2所示，靠近左轴端66，轮架46包括一由相适应的驱动装置72(安装在如图1所示的上梁52的一端)传动的齿轮70。该驱动装置72包括一电驱动电机74，其输出76通过一驱动偶合器78而驱动齿轮减速箱82的输入端80，而减速箱的输出端84是一齿轮，它与驱动齿轮70啮合使机器的轮盘44转动。
如图2所示，轮架46包括至少两个沿旋转轴A彼此平行放置的间隔的轮架部分86，该轮架部分86如图解说明分别座落在相邻的一对轴承64上。如后面更充分所述，实际上有三个轮架部分，对于第三个轮架部分(指定为88)安装在两个轮架部分86之间的中间位置。
如图1和图2所示，塑料吹塑成型机40包括许多安装在轮44上围绕旋转轴线A的模工位90(如后面更充分所述)。如图解说明，在轮44上安装有24个模工位90，与传统的吹塑成型机比较有较多的模工位并且在使用过程中可以提供相当大的产量。如图2所示每个模工位90包括至少一个轮架连接件92，它在轮架部分86以及轮架部分88之间延伸并被适当地加以固定，并为轮架46提供刚性。每个模工位90还包括一对模支承94以便分别安装模98的一对模部分96(在机器操作过程中要在其中进行吹塑成型，如后面充分所述)。每个模工位90的一对模支承94安装在其连接元件92上，以便能平行于旋转轴A在模具开启位置(如图2所示的底部位置，此处模部分96彼此分开)和模具闭合位置(如图2中上部分所示，此处模部分96限定一闭合的型腔100在其中发生吹塑成型)之间运动。
结合参看图2、3和4，每个模工位90包括一锁紧装置102，有一对锁104分别安装在与模98(如前所述由模支承96支托)相对面的模支承96上。每个锁，如图3-6所示包括一在相关的模支承94上的锁紧螺母106，每个锁还有一锁紧元件108，它安装在另一相关的模支承94上的锁紧和松开位置之间移动。更特别的是，每个锁紧元件108定位在锁紧位置(如图9所示)，与相关的模支承94上的锁紧螺母106啮合，而将该模支承上的相关的锁紧螺母106固定，由此通过直接相互锁紧模支承而使所安装的模在闭合位置卡紧。此外，每个锁紧元件108也可移动到松开位置(如图7和8所示)与该模支承上的锁紧螺母106松开啮合，以允许模支承和由其固定的模具移动到开启位置，如后面更充分地加以叙述的。
最好用图2和3说明，每个模工位90分别有一运行和锁紧凸轮顶杆110和112，分别用于移动其模支承94和其锁紧元件108(如后面更充分地加以叙述)。机器各自的闭合和开启工位114和116在机座42上沿着模工位90的运动轨迹彼此隔开(如图1所示)，该运动轨迹是模工位90围绕旋转轴线A当轮44沿箭头118顺时针旋转时运动产生的。差不多旋转运动的3/4是在模的闭合工位114(此处吹塑成型周期开始，如后面详述)和开启工位116(此处该周期结束，吹塑成型产品被顶出，用一适宜的未示的传送机运走进行修饰)之间。闭合工位114(如图7-9所示)包括安装在机器底座42上的操作凸轮120，以移动操作凸轮顶杆110(如后面详述)。仍如图7-9所示，闭合工位包括一安装在机器底座42上的锁紧凸轮122(如前面详述)以在机器运行过程中移动模工位的锁紧凸轮顶杆。如图10-13所示，开启工位116包括操作凸轮124，它在机器运行过程中推动轮盘上每个模工位的锁紧凸轮顶杆。
通过前面叙述的使轮盘44顺时针旋转(如前面结合图1进行的讨论和所示的箭头118)的驱动装置72提供驱动手段128推动模工位90通过闭合和开启工位114和116，在此两工位的操作和锁紧凸轮推动操作和锁紧凸轮顶杆分别闭合和开启模支承上的模并锁住和松开模支承的锁紧装置的锁紧元件。用图示法示意的一台挤出机130是任何普通结构的挤出机，它先向上挤出一热的塑料型坯132(在开启的模部分之间)，随后模在闭合工位114闭合并在闭合的模腔中吹塑成型。接着在3/4左右的循环过程中在所涉及的模工位90到达开启工位116(打开模具并顶出吹塑制品)之前进行冷却，也可以利用一后续的模内贴标签机134，从开启工位116开始为每个模工位提供一或多个标签直至到达闭合工位114(在此处模被闭合准备吹塑型坯)以前。
闭合和开启工位114和116都包括气体弹簧对凸轮加偏压，使其进入凸轮工作位置(如后面详述)。更特别的是，如图7-9所示，闭合工位114包括操作气体弹簧136用来对操作凸轮120加偏压使其进入凸轮工作位置从而移动操作凸轮顶杆110并由此在机器操作过程中闭合模支承上的模具。同样，如图10-13所示，开启工位116包括操作气体弹簧138，用来对操作凸轮124施加偏压使其进入凸轮工作位置从而移动操作凸轮顶杆110并由此在机器操作过程中打开模支承上的模具在模支承出现故障的情况下每个操作凸轮都被顶着闭合和开启工位的气体弹簧的偏差而移动。在闭合工位的气体弹簧偏压以一均匀的力关闭轮盘上模支承的所有模具，此力与凸轮顶杆、模支承、模具和其它公差无关，因此可提供一更为均匀的力值，特别是在闭合每个模具时可对型坯施加相同的夹紧力，于是可以更加均匀地进行切除飞边。闭合和开启工位114和116还分别包括锁紧气体弹簧140和142，用于对锁定凸轮122和126施加偏压使其进入凸轮工作位置从而移动模工位的锁定凸轮顶杆112，并由此移动在前面所述的锁定和松开位置之间的锁定元件108。在锁定机构出现故障的情况下每个锁定凸轮122和126都顶着气体弹簧偏压运动由此可防止损坏机器。操作气体弹簧136和138以及锁定气体弹簧140和142都是任何普通的类型，并充以合适的压缩气体，例如氮气从而提供凸轮的气体弹簧偏差。
最好如图2和3所示，每个模工位90包括一对操作凸轮顶杆110它们分别安装在一对模支承94上。因此在图1中所图示的闭合工位114包括一对操作凸轮120(图1)，在机器操作期间，它们分别移动各模工位90的一对操作凸轮顶杆110，而在图1中所图示的开启工位116也包括一对操作凸轮124(图10和11)，在机器操作期间，它们分别移动各模工位90的一对操作凸轮顶杆。这两对闭合工位114(如图7-9所示)和开启工位116(如图10-13所示)的操作凸轮120和124被固定在机器轮44的相对面两边，因此轮盘旋转使模工位90在各对操作凸轮之间运动从而移动开闭位之间的模支承94，还操作每个模工位的锁定机构102以便移动每个锁104的锁定元件108(如后面详述)。图1中所示的闭合和开启工位114和116分别包括一对操作气体弹簧136和138，如图7-9和图10-13所示，给相关的操作凸轮120和124提供偏压至凸轮工作位置(该位置与旋转轮相对面上模工位的各对操作凸轮顶杆110有关)。因此在轮盘一个面上的于闭合和开启工位的操作气体弹簧136和138在一个方向上给相关的操作凸轮提供偏压，在轮盘另一个面上的于闭合和开启工位的操作气体弹簧136和138在一相对方向上给该操作凸轮提供偏压。
如图3中的最佳图解，轮盘的每个模工位90最好包括一个与模支承相关的单锁定凸轮顶杆112，在模支承上安装着锁定元件108，如前面所述可在锁定和松开位置之间移动该锁定元件。如图7-9中所示，闭合工位114有一单锁定凸轮122，它被设置在轮盘的一面上以操作模工位的锁定凸轮顶杆112。同样，如图10-13所示，闭合工位116有一单锁定凸轮126用来操作模工位的锁定凸轮顶杆112。
每一闭合和开启工位114和116都包括一对在它上面安装着操作凸轮的支承臂。特别是，如图7-9所示，闭合工位114包括一对安装在机器底座42上的支承臂144(如后面详述)其上带有操作凸轮120以移动模工位的操作凸轮顶杆110(如前面所述)。同样，如图10-13所示，开启工位116包括一对安装在机器底座42上的支承臂146(如后面详述)带有安装在其上的操作凸轮124以移动模工位的操作凸轮顶杆110(如前面所述)。如图7-9中所示闭合工位114的操作气体弹簧对136向支承臂对144施加偏压由此定位操作凸轮120以便用凸轮控制模工位上的操作凸轮顶杆110达到模具闭合。同样，图10-13中所示开启工位116的操作气体弹簧对138向支承臂对146施加偏压由此定位操作凸轮124以便用凸轮控制模工位上的操作凸轮顶杆110达到模具开启。
如图7-13中所示，闭合和开启工位114和116每个都有其单个的锁定凸轮122和126，它们分别安装在它的一个支承臂上执行凸轮操作。更特别是，如图7-9所示，闭合工位114有其单个的锁定凸轮122，它安装在带有单个锁定气体弹簧140的左支承臂144上，该弹簧在左支承臂144和在其上安装的锁定凸轮之间延伸对锁定凸轮施加偏压使其进入到与模工位的锁定凸轮顶杆112相关的凸轮工作位置。同样，如图10-13所示，闭合工位116有其单个的锁定凸轮126，它安装在带有其单个锁定气体弹簧142的左支承臂146上，该弹簧在此左支承臂和安装在其上的锁定凸轮126之间延伸对锁定凸轮施加偏压使其进入到与模工位的锁定凸轮顶杆112相关的凸轮工作位置。
如图7-13所示，枢轴连接给机器底座上的支承臂提供了定位并给支承臂上的锁定凸轮提供了定位。更尤其是如图7-9所示，闭合工位114有支托在机器底座42上的各个支承臂144，它是由支承臂一端的一相关枢轴连接148支托的。此外如图7-9中所示的闭合工位的左支承臂144有一枢轴连接150，它将锁定凸轮122在锁定气体弹簧140的偏压作用下可活动地枢轴定位到左支承臂的另一端。同样，如图10-13中所示，开启工位116有其支承臂146，每个都装备着相关的枢轴联接152，从而为将支承臂安装到机器底座42上(一般是在支承臂各端的中间)提供条件。此外，闭合工位的左支承臂146有一枢轴联接154，它将闭合工位的单个锁定凸轮126安装在带有锁定气体弹簧142的左支承臂上，从而施加偏压使其进入到凸轮工作位置(与模工位的锁定凸轮顶杆112相关)。
如图7-9所示，闭合工位114的一对支承臂144，每个都包括一空动连接156，它可允许相关的操作气体弹簧将支承臂144定位，因此它的操作凸轮就被设定在凸轮操作位置从而用一均匀的力闭合模工位的模，同时在这种模闭合过程中及出现故障的情况下也允许顶着气体弹簧的偏压运动。这样，这些支承臂144由相关的操作气体弹簧136彼此向中心施加偏压至相关的空动联接156所能允许的最大程度，使得能用凸轮控制闭合的模具(如前所述)。尽管如此，在模具不按指定运动的情况下，支承臂144可旋转彼此分离使轮盘转动停止而不致损坏。
如图10-13所示，闭合工位116的一对支承臂146每个都有一相关的导向器158，它在底座和支承臂之间延伸为相关的枢轴连接152的运动提供导向。更特别的是，如图21所示，每个导向器158包括一对隔开的导向元件160，在它们之间设置着支承臂146的导向部分162，结果是与枢轴连接152合作在支承臂运动过程中将其定位(如后面详述)。
如前面结合图2所提到的，轮架46包括三个沿旋转轴线A彼此平行放置的轮架部分，两个轮架部分是端架部分86，它们位于中心轮架部分88的相对的两面。此外，联合参考图1，2，5和6如图所示，每个模工位90包括一对轮架连接元件92，它们是圆杆，在轮架46的端架和中心架部分86和88之间延伸并装配着模支承部分94，使其在模具的开闭位置之间运动，如图2底部和上部所示。如图3-6所示，每个模支承94包括一对安装滑座164，它们分别容纳轮架连接元件92从而在其上提供悬挂，使模支承在模具的开闭位置之间彼此靠近或远离运动。如图3和4所示，中心架部分88位于安装滑座164之间，该滑座164设置在相关模工位90的一对相关模支承94上，中心架部分88还有一个小齿轮166(围绕小齿轮轴168可旋转地安装在它上面)，小齿轮轴168的轴线相对于轮盘的旋转轴径向延伸，此小齿轮166有齿轮牙，它们由小齿轮轴168向外径向伸出。如图6所示，每个模支承94有上相关的齿条170，它例如可用所示的螺栓172固定在模支承上，齿条170上有齿，它与小齿轮166的牙啮合以调整模支承部分彼此的运动。因此小齿轮166与齿条170的啮合保证模支承94相对于轮盘在中心位置关闭每个模工位的模。因此不会产生不对称的情况，那样的话将会有害地影响吹塑产品的质量。每个模工位的操作凸轮顶杆110和闭合与开启工位的操作凸轮120和124因此与中心模架部分上的小齿轮166和分别安装在模支承对上的齿条对170协同运动，以调整如前所述的在模开闭位置之间的模运动。
如前面结合图3所述，每个模工位90包括一个安装在模支承94上的单个锁定凸轮顶杆112，在模支承上安装着锁定元件108，以便在锁定和松开位置之间移动锁定元件，而每个闭合和开启工位分别包括一单个的锁定凸轮122和126，以便移动模工位的锁定凸轮顶杆112。结合参考图3和5如图所示，每个模工位的锁定机构102的锁对104每个都包括一对锁紧螺母106，它的安装由相关的模支承上的一相关的加强肋107增强。此外，最好如图5所示，每个被构成的锁元件108都包括一对锁元件部分109，它们随着在锁定位置(如图9所示)和松开位置(如图8所示)之间的移动而分别在各锁定和各松开位置之间与锁紧螺母对106啮合和移出啮合。如图4和5中所最佳图解的每个模工位90的锁对104，其每个都包括一对隔开的锁元件导管174，它们分别装配着相关锁定元件108(在相关的模支承件94上)的一对锁定元件部分109，以便在锁定和松开位置之间相对于安装在别的模支承94上的一对锁紧螺母106运动。加强肋176对相关的模支承94上的导管174的支架起增强作用。在一模支承上安装着最好是可调节的合适的传感器178，它通过模具闭合并与锁紧螺母106的啮合而动作发出模具闭合已发生的信号，以此在机器使用过程中监视操作。
结合参考图3和5的图解，每个模支承94包括一伸出臂180，它支承着轴182(图3)，在该轴上安装着操作凸轮顶杆(可旋转运动)，因此在与相关的操作凸轮啮合时就会发生滚动以便于凸轮操作。每个模工位还有一模支承94，在上面安装着所提供的锁紧凸轮顶杆112，顶杆112带有一叉架连接器184。如图4所示，叉架连接器184有一杆186，它包括一轴188，在轴上可旋转地安装着锁紧凸轮顶杆112，以便通过滚动接触与闭合和开启工位的锁定凸轮啮合，而有助于凸轮的锁定和放开操作。叉架的杆186通过一滑台190安装在相关的臂180的外端，滑台190包括一对滑台元件192(由相关的螺栓194固定在臂上)。因此锁定凸轮顶杆112支承在叉架184的杆186上以便相对于相关的模支承94运动，并通过前面所述的凸轮作用实行锁定和松开操作。叉架184还包括一对隔开的支架196，它们从模工位相对面的杆上延伸并分别连接到锁定机构102的一对锁104上，为锁定元件108在锁定和松开位置之间的移动创造条件。更特别的是，如图3所示，每个支架196都有一端用相关的螺母198固定在杆元件200上，而另一端则由销钉202固定在一对连接元件204上(如图5所示)，连接元件204通过枢轴形式由相关的销钉206安装在相关的模支承上。每个联接件204都用相关的销钉208连接到锁元件108的一个锁元件部分109上。在其相对的端之间，每个支架196都穿过相关联的模支承94上的导管210而延伸，因此通过凸轮驱动的叉架连接器184的运动通过连接元件204为锁元件部分109在图5所示的松开位置和图9所示的锁定位置之间进行运动提供了条件。
参见图14，15和16，闭合工位的支承臂144如图所示，有一装配式结构，包括螺栓212(图14)，它固定操作凸轮120，因此可以使用不同的凸轮外形提供任何特殊的吹塑操作所需要的不同轨迹的运动。在空间关系中，由枢轴连接148(它将支承臂144安装在底座42上)和空转连接156允许支承臂顶着操作气体弹簧136的偏压旋转，弹簧136通常对支承臂顺时针施加偏压至空转连接所能允许的程度。然而，在机器出现故障的情况下操作气体弹簧136允许支承臂144围绕枢轴连接148旋转运动，并且也可在闭合过程中不管任何公差变化而对模具施加一均匀的力。
如图15所示，支承臂144包括一托架214，它从操作凸轮120延伸并支承着锁定凸轮122和锁定气体弹簧140，(如前所述)，这样锁定凸轮被定位使锁定装置在气体弹簧偏压下能进行凸轮操作。此托架214包括板216和连接螺栓218(用于操作和锁定凸轮120和122的定位)，闭合工位114的其它支承臂具有相类似的结构，不同的是在其上面没有锁定凸轮和相关的锁定气体弹簧(如前面所述)如图16所示，闭合工位的操作凸轮120和闭合工位的锁定凸轮122实际上具有围绕轮盘旋转轴线的弓形形状以适应轮盘上凸轮顶杆的弧形运动。同样，开启工位的操作凸轮和锁定凸轮每个也都具有围绕轮盘旋转轴线的这种弓形形状以适应轮盘上凸轮顶杆的弧形运动。
如图17所示，闭合工位的支承臂122克服操作气体弹簧136的偏压，从实线位置运动到虚线位置。是通过阻止由前面所述的凸轮操作而产生的模闭合实现的，并由此对机器的故障进行调节。此外，操作气体弹簧的偏压保证在闭合模具时有一均匀的力，因此在所得的如前面讨论的吹塑产品中有均匀性。
如图18所示，闭合工位的锁定凸轮122在锁定机构出现故障的情况下从实线部分移动到虚线部分，通过对这种移动起反应的适宜的传感器及机器上装配的自动停止运转装置由此防止机器的损坏。锁定凸轮的这一移动是绕其枢轴连接150至顶住相关的支承臂144。空转连接219将锁定凸轮122顶着锁定气体弹簧140的偏压定位同时在一个模工位的锁定机构有故障的情况下允许锁定凸轮围绕枢轴连接150运动。
参见图19，所示为在过载条件下移动了开模工位的一个支承臂146它上而安装着锁定凸轮126，这样一种超载条件导致支承臂146，围绕底座上的枢轴连接152以反时针方向顶着如前所述的操作气体弹簧138的偏压转动。在这种运动的过程中，枢轴连接器152对面的导向器158在操作气体弹簧138的作用下给支承臂提供导向运动以及在操作气体弹簧138的偏压作用下在返回到某一位置(在该位置弹性制动220抵住机器底座42的相邻表面)时，提供导向运动。
如图20所示，当模具之间的飞边防碍完成合模时，开启工位支承臂也可以另一种顶着气体弹簧偏压的运动方式运动。更特别的是，枢轴连接152允许微量的移动以适应不能完成合模的情况，此移动量对每个开启工位的支承臂146相当于大约1/4寸，这样轮盘相对面的全部两个支承臂就允许以大约1/2寸的这种方式的总移动量。
如图21所示，显示了开模工位支承臂146顶着操作气体弹簧138的偏压移动以适应模具打开时的故障，而不产生损坏相关的模工位的结果。对这种位移的适当的检测和停机也可用来阻止对吹塑成型机的任何损坏。
如图22所示，显示了锁定凸轮126在相应于锁定装置故障时通过围绕枢轴连接154以反时针方向顶着锁定气体弹簧142的偏压运动，这样弹性制动222就位移与相邻支承臂146表面脱离的接触。一般情况下相关的锁定气体弹簧142对锁定凸轮126施加偏压使制动222贴着支承臂146安置。
参见图1，吹塑成型机的一个完整循环构成轮的一个完整圈，它从其所含的特定模工位90离开闭合工位116而完成前一周期后开始。如果要进行模内贴标签，则用前面所述的模内贴标签机134将一或多个标签施于开启的模具中。当热的塑料型坯56在张开的模具的间隔部分之间被挤出时，张开的模工位90于是就继续顺时针朝闭合工位114转去。
当每个模工位90到达如图7所示的闭合工位114时，固定式的操作凸轮120约束模工位模支承94上的操作凸轮顶杆110的位移。轮盘上模工位的继续移动(即如图所示箭头118朝上的方向)导致模支承94彼此相对运动直至发生如图8所示的模具闭合，这样就把塑料型坯封闭在模具之内。闭合工位的操作气体弹簧136通过支承臂144，操作凸轮120、以及操作凸轮顶杆110施加一均匀的压力，于是模支承94用一压力将相关的模具闭合，此压力对各模工位均相同。
在图8所示位置，图示的模工位90处于模闭合位置但其锁定机构102仍未锁定。当轮盘44继续按箭头118所示方向从图8所示位置转动到图9所示位置时，锁定凸轮122约束锁定凸轮顶杆112使锁定元件108移动到其锁定位置与锁紧螺母106啮合。如以前所讨论的，当每个锁定元件108的锁定元件部分109被叉架连接器184沿相关的导向器174(图5)以彼此相对的方向移动到与相关的锁紧螺母106啮合时就发生锁定，于是模支承94彼此直接锁定而不对轮架(它支承着模工位，如前所述)施加任何其它负载。然后在闭合并锁定的模具内对已封闭的型坯进行吹塑成型，并且在从图1所示的闭合工位114以顺时针方向经大约3/4转数旋转到开启工位116的过程中吹塑产品冷却。
当每个模工位90在箭头118所示的顺时针方向旋转过程中最初到达闭合工位116时，所发生的最初凸轮操作如图11所示，操作凸轮部分124a约束虚线所示的操作凸轮顶杆110把在锁定机构上保持模全闭合的压力释放。接着，轮盘继续转动，导致闭合工位的锁定凸轮126约束锁定凸轮顶杆112松开锁定机构102。当轮盘旋转使模工位运动至图12的位置时(此处锁定凸轮126将叉架连接器184向左移动，于是锁定元件108被移动到松开位置，这是通过如前所述的锁定部分109彼此相对运动与锁紧螺母106脱离啮合而实现的)模的锁定松开。如上所述松开模之后，轮盘44以箭头118的方向从图12的位置通向图13位置继续运动导致开模工位116的操作凸轮124将操作凸轮顶杆110相互移开，以便通过模支承94的相互移开而打开模工位。打开模工位90之后，吹塑产品可被顶出，而模工位则准备进行下一周期。
该机器的每个气体弹簧都有如图23所示的结构，它带有一圆筒外壳224，其可滑动地以密封的关系(由一环状密封228提供)容纳一活塞226。每个活塞226还包括一活塞连接杆230，该杆230由活塞处向外以密封关系(由尺寸小于密封228的环状密封234提供)穿过该外壳的一端232而延伸。该活塞连接杆230对相关的凸轮加偏压(如前所述)。外壳224的另一端236包括气体进口238，通过它提供压缩空气，对活塞226加偏压，于是杆230随着如图所示的密封活塞被向外加偏压顶住外壳的一端232，同时允许杆随气体弹簧偏压向内移动。当然，也可以利用其它的气体弹簧结构，例如带有连接到类似叶片密封的活塞，它可提供真空密封，同时仍可提供作用到活塞上的压缩气体的弹性偏压。
参见图24，通常以240标示的气体供应体系包括一压缩气体源242(例如每平方寸大约3000磅压力的压缩氮)，用于通过一导管244加到此系统的调节阀组件246上。此调节阀组件246包括一闭合操作调节阀248，一打开操作调节阀250，一闭合锁定调节阀252，和一打开锁定调节阀254。这些阀(248，250，252，254)中的每一个都是可调节的，因而可以控制传送至相关气体弹簧的压力大小。更尤其是，闭合操作阀248给导管256加压，该导管与一调压罐258联通，调压罐258给一对与闭合工位114的操作气体弹簧136的入口相联通的导管260加压。同样，开启操作阀250给导管262加压，后者与调压罐264联通，调压罐264与一对导管266联通，导管266给开启工位116的操作气体弹簧138加压。闭合锁定阀252接至导管268，后者与罐268联通，罐268接至导管270，后者与闭合锁定气体弹簧140的入口联通。同样，开启锁定阀254接到导管272，后者与罐274联通，罐274接到导管276，后者与开启锁定气体弹簧142的入口联通，每个罐258，264，268和274在机器操作期间都允许相关的锁定气体弹簧的弹性活塞移动，同时借助相关阀的调节提供一大体均匀的气压。另外，两个调压罐258和264对两个由其供气的操作气体弹簧提供相同的凸轮定位力，于是在闭合和打开过程中每个模工位的两个模支承上都被施加对称的力。施加到锁定凸轮上的压缩空气力小于施于操作凸轮上的力因而可允许锁定凸轮在支承操作凸轮的支承臂(如前所述)上移动。
尽管已详细叙述了实行本发明的最佳方式，然而那些与本发明相关技术领域的内行们可以想到各种实行本发明的其它可能的设计和具体装置，正如后面的权利要求所限定的。
权利要求
1.一种塑料吹塑成型机，包括一个底座；一个包含一支承在底座上的围绕水平旋转轴线转动的轮架的轮盘；所说的轮架包括至少两个彼此平行沿旋转轴线隔开的轮架部分；多个围绕旋转轴线安装在轮盘上的模工位；每个模工位包括至少一个轮架连接元件，它在轮盘的轮架部分之间延伸；每个模工位包括一对模支承用以分别安装一个模具的一对模部分；每个模工位的这对模支承被固定在其连接元件上用以在开模位置(此处模部分被互相隔开)和闭模位置(此处模部分限定一封闭的型腔)之间平行于旋转轴线移动；每个模工位包括一锁定机构，该机构有一对分别安装在模支承上并在由其支承的模相对面上的锁；每个锁包括在一相关模支承上的锁紧螺母；每个锁还有一锁定元件，它安装在另一相关的模支承上，并在移动至锁定位置时与模支承的相关锁紧螺母相啮合而保持相关模具处于闭合位置，而且每个锁元件可移动到一松开位置脱离与一模支承锁紧螺母的啮合，从而允许模支承和由其固定的模移动至开模位置；每个模工位有操作和锁定凸轮顶杆分别用于移动其模支承和其锁元件；闭模和开模工位在底座上沿着模工位的围绕着旋转轴线的运动轨迹(当轮盘围绕旋转动轴线转动时)相互隔开；闭模和开模工位每个都包括相关的操作和锁定凸轮，它们安装在底座上分别移动轮盘上每个模工位的操作和锁定凸轮顶杆；和一驱动装置用于转动轮盘，移动模工位经过闭合和开启工位，在这两工位操作和锁定凸轮移动操作和锁定凸轮顶杆分别闭合和开启模支承上的模以及锁定和松开模工位的锁定机构的锁元件，这样打开的模具可以接受从一挤出机挤出的热的塑料型坯，接着模具闭合并在封闭的模具型腔内吹塑成型。
2.如权利要求1的塑料吹塑成型机，进一步包括至少一个操作气体弹簧，用于对闭模和开模工位的操作凸轮施加偏压使其进入到凸轮工作位置以移动操作凸轮顶杆闭合和开启模支承上的模具，该气体弹簧偏压用一均匀的与凸轮顶杆、模支承和模公差无关的力闭合轮盘模支承上所有的模具，在模支承出现故障的情况下，每个操作凸轮顶着气体弹簧的偏压移动。
3.如权利要求2的塑料吹塑成型机，其中每个闭合和开启工位还包括一锁定气体弹簧用于对其锁定凸轮施加偏压，使凸轮进入到工作位置以便移动模工位的锁定凸轮顶杆，并由此使锁定元件在锁定和松开位置之间移动，在锁定机构出现故障的情况下每个锁定凸轮可以顶着气体弹簧对其的偏压移动。
4.如权利要求1的塑料吹塑成型机其中每个模工位包括一对分别安装在模支承对上的操作凸轮顶杆，以及每个闭合和开启工位包括一对操作凸轮，所说的一对操作凸轮在机器操作期间分别移动每个模工位的那对操作凸轮顶杆。
5.如权利要求4的塑料吹塑成型机其中闭合和开启工位每个都包括一对操作气体弹簧，它们分别对一对操作凸轮施以偏压使其进入到与模工位凸轮顶杆对相关的凸轮工作位置。
6.如权利要求5的塑料吹塑成型机，其中轮盘上的每个模工位都包括一个与其模支承相关的单锁定凸轮顶杆，在它上面安装着锁定元件以使该锁定元件在锁定和松开位置之间移动，而闭合和开启工位每个都包括一个单锁定凸轮用于移动模工位的锁定凸轮顶杆。
7.如权利要求6的塑料吹塑成型机，其中每个闭合和开启工位都包括一对支承臂，在其上面安装着一对操作凸轮，而每个闭合和开启工位还有一对操作气体弹簧，它们分别对支承臂对施加偏压使其将操作凸轮定位于凸轮工作位置。
8.如权利要求7的塑料吹塑成型机，其中每个闭合和开启工位都有安装在一个支承臂上的单锁定凸轮，而且每个闭合和开启工位还有一单锁定气体弹簧，它在所说的一个支承臂和安装在其上的锁定凸轮之间延伸以便对锁定凸轮施加偏压使其进入到凸轮工作位置。
9.如权利要求8的塑料吹塑成型机，其中每个闭合和开启工位的支承臂都有一枢轴连接，用于将其安装在底座上，每个闭合和开启工位的锁定凸轮都有一枢轴连接，用于将其安装在所说的工位的一个支承臂上。
10.如权利要求7、8或9的塑料吹塑成型机，其中每个闭合工位的支承臂对都包括一空转连接，它在底座和支承臂之间延伸使操作凸轮顶着相关的操作气体弹簧的偏压，定位在凸轮工作位置，但另一方面当模具被闭合以及模支承出现故障时，也允许顶着相关的操作气体弹簧的偏压运动。
11.如权利要求7，8或9的塑料吹塑成型机，其中每个开启工位的一对支承臂包括一导向器，它在底座和支承臂之间延伸，给支承臂在围绕相关的枢轴连接的运动中提供导向。
12.如权利要求1的塑料吹塑成型机，它包括三个沿旋转轴线彼此平行隔开的轮架部分，其中两个轮架部分是端轮架部分，它们被固定在另一轮架部分(它是中心轮架部分)的相对面上，每个模工位包括一对轮架连接元件，它在轮架的端架部分和中心架部分之间延伸，并固定模支承部分由此可在模开启和闭合位置之间运动，每个模工位都有一旋转支承在中心架部分上的小齿轮，而每个模工位的每一模支承部分都有一相关的齿条，它与小齿轮啮合调整模支承部分相互间的运动。
13.如权利要求12的塑料吹塑成型机，其中每个模工位包括一对分别安装在其模支承对上的一对操作凸轮顶杆，而每个闭合和开启工位都包括一对操作凸轮，在中心架部分的小齿轮和齿条(它们分别被安装在模工位的模支承对上)的调整下，该凸轮对分别移动每个模工位的操作凸轮顶杆对。
14.如权利要求13的塑料吹塑成型机，此处每个模工位都包括一安装在模支承上的单锁定凸轮顶杆，模支承上安装着锁定元件，可在锁定位置和放开位置之间移动该锁定元件，每个闭合和开启工位还包括一单锁定凸轮用于移动模工位的锁定凸轮顶杆。
15.如权利要求14的塑料吹塑成型机，其中每个模工位的锁定机构的每对锁都包括一对在一模支承上的锁紧螺母，并且在构成模工位的另一模支承上有它的锁定元件，该锁定元件包括一对锁部分，它们分别在锁定和松开位置之间，运动进入和脱离与在另一模支承上的相关锁紧螺母的啮合。
16.如权利要求15的塑料吹塑成型机，其中每个模工位的锁定机构的每对锁都包括一对隔开的锁定元件的导向器，这些导向器分别固定相关模支承上相关的锁定元件的锁部分对，以便锁部分在锁定和松开位置之间相对于另一模支承上相关联的锁紧螺母对运动。
17.如权利要求14、15或16的塑料吹塑成型机，其中每个模工位包括一叉架连接器，它有一连接到相关模支承上的锁定凸轮顶杆的杆，并且有一对隔开的支架，它们从模工位相对面上的杆延伸并分别被连接到锁定机构的锁对上，为锁元件在锁定和松开位置之间的运动提供了条件。
18.如权利要求14的塑料吹塑成型机，其中每个闭合和开启工位都包括一对操作气体弹簧分别用于对其操作凸轮对施加偏压使凸轮进入到凸轮工作位置，而且每个闭合和开启工位包括一单锁定气体弹簧用于对其单锁定凸轮施加偏压使凸轮进入凸轮工作位置。
19.如权利要求18的塑料吹塑成型机，其中每个闭合和开启工位都包括一对支承臂，在臂上安装着操作凸轮，每个闭合和开启工位都有一对操作气体弹簧分别对其支承臂对施加偏压使臂上的操作凸轮定位于凸轮工作位置。
20.如权利要求19的塑料吹塑成型机，其中每个闭模和开模工位都有安装在其一个支承臂上的单锁定凸轮，而且每个闭模和开模工位都有其单锁定气体弹簧，它在所说的一个支承臂和安装在其上的锁定凸轮之间延伸，对该锁定凸轮施加偏压使其进入凸轮工作位置。
21.如权利要求20的塑料吹塑成型机，其中每个闭合和开启工位的每个支承臂都有一枢轴连接用于将其定位在底座上，而且每个闭合和开启工位的锁定凸轮都有一枢轴连接用于将其固定在该工位的所说的一个支承臂上。
22.如权利要求19，20或21的塑料吹塑成型机，其中闭合工位的每对支承臂包括一空转连接，它在底座和支承臂之间延伸顶着相关的操作气体弹簧的偏压，把操作凸轮定位在凸轮工作位置上，同时当模具闭合时以及在模支承出现故障时也允许其顶着相关的操作气体弹簧的偏压而移动。
23.如权利要求19、20或21的塑料吹塑成型机，其中开启工位的每对支承臂包括一导向器，它在底座和支承臂之间延伸，在支承臂围绕相关枢轴连接的运动中提供导向。
全文摘要
一种具有一个在底座上可圈绕一水平轴线A旋转的轮盘的塑料吹塑机，包括多个围绕旋转轴线装在轮盘上并具有在开闭工位可平行于旋转轴线相对开闭运动的模支承的模工位。开闭工位的操作凸轮与模工位的操作凸轮随动件配合实现开闭模，开闭工位的锁定凸轮与模工位的锁定凸轮随动件配合锁释直接操作每个模工位的模支承的锁定机构，使操作时轮盘框架上无负载。操作凸轮与锁定凹轮最好分别相关的操作气体弹簧与锁定气体弹簧进行偏置。
文档编号B29C49/56GK1091355SQ9310269
公开日1994年8月31日 申请日期1993年2月27日 优先权日1993年2月27日
发明者W·C·杨格, M·C·基茨米勒 申请人:塑料佩克包装有限公司