专利名称：用于压缩模制塑料预制品的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于形成物体的设备，特别是通过压缩模制塑料来形成物体。根据本发明的设备特别适合形成用于容器(例如瓶)的预制品，其例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 来制造。通过使用本发明的设备而获得的预制品能够随后通过拉伸吹塑模制处理而转变成容器，例如瓶。
背景技术：
用于获得容器的预制品包括基本柱形的空心体，该空心体沿纵向轴线延伸，具有由大致圆顶形的横向壁封闭的端部。空心体还具有开口端，在该开口端上获得嘴部，该嘴部包括螺纹区域，该螺纹区域适合与容器封闭件接合。预制品的开口端由边缘区域来界定，该边缘区域环绕纵向轴线周向延伸。在用于生产预制品的制造设备中，为了向最终的消费者提供总是具有不同形状以及较小质量的容器，相继进行批量的预制品制造变得越来越频繁，各批次具有相应确定的尺寸。换句话说，总是越来越需要提供用于预制品的压缩模制的设备，它能够适应用于彼此不同的产品的频繁要求(需求灵活性)。通过压缩模制塑料配料来形成预制品的制造设备是已知的。这些设备包括安装在圆盘传送装置的周边区域中的多个模具，该圆盘传送装置可绕垂直轴线旋转。各模具包括第一半模具、第二半模具和两个活动模件。第一半模具包括冲头，其构造成用于成形预制品的空心体的基本柱形内表面；第二半模具包括模腔，构造成用于成形预制品的空心体的外表面的基本柱形部分；两个活动模件设有成形表面，其构造成用于成形预制品的外螺纹嘴部区域。应当知道，冲头、模腔和活动模件的形状确定了所需预制品的几何形状，即它的尺寸。特别是，冲头和模腔之间的直径差确定了预制品的最终厚度，而冲头和模腔的纵向尺寸确定了预制品的长度。为了保证用于压缩模制预制品的设备能够从制造具有一种尺寸的预制品快速地转到制造具有不同尺寸的预制品，需要能够非常快速地替换确定预制品尺寸的元件(冲头和/或模腔和/或活动模件)。冲头和模腔可沿通常竖向的模制方向而彼此相向以及远离地相互运动。另外，两个活动模件能够在沿模制方向间隔开的位置(在该位置中，与各模件相关联的成形表面相互远离)和接触位置(在该位置中，成形元件相互靠近)之间运动。第一半模具还包括柱形体，该柱形体沿模制方向在内部可滑动地容纳空心压挤套筒，该空心压挤套筒又可滑动地容纳冲头，所述压挤套筒至少在最终预制品形成步骤和初始预制品取出步骤中将活动模件在接触位置保持接触在一起。第一半模具至少包括在它的内部获得的腔室，该腔室被供给有增压流体，该增压流体作用在压挤套筒的至少一个壁上， 以便向柱形腔室外部推动该压挤套筒与活动模件接触。具有增压流体的腔室提供了作用在该压挤套筒上的气动装置。在操作过程中，第一半模具和第二半模具间隔开，以便在模腔内部接收要进行成形的塑料配料。随后，当两个活动模件相互接触地由上半模具的压挤套筒来保持时，第二半模具由致动装置带至冲头附近，且塑料开始分配至模腔内。在该初始形成步骤中，作用在压挤套筒上的气动装置施加相对较低的初始力来使得两个活动元件保持接触就足够了。在最终形成步骤中，当塑料到达两个活动元件时，气动装置必须在压挤套筒上施加明显大于初始施加力的力，以便抵抗塑料的作用，该塑料作用将使得两个活动元件相互远离。为了保证气动装置在各个形成步骤中在压挤套筒上施加多种力，由 W02007/017418已知在初始步骤中通过向柱形体内的腔室供给低压第一流体和在最终步骤中通过第二高压流体而提供作用在压挤套筒上的气动装置。代替具有单个腔室的气动装置，W02007/017418公开了具有两个腔室的气动装置，这两个腔室在柱形体的内部获得，并相互隔离，它们分别被供给低压流体和高压流体，该低压流体和高压流体相继开始操作。为了提供这些腔室，柱形体容纳有柱形杯部分，该柱形杯部分与柱形体连接，并环绕压挤套筒布置；以及另一可滑动的中间套筒，该中间套筒插入在所述柱形杯部分和外部的柱形体之间。前述设备的一个问题是，提供直接作用在压挤套筒上的气动装置的增压腔室面对冲头的壁并由该壁界定。因此，拆卸该冲头(例如在生产具有不同尺寸的预制品时替换该冲头)只能够在中断通向增压流体的第一回路和第二回路的供给之后以及在排空所述回路之后进行。而且，替换冲头还意味着拆卸和重新装配整个第一半模具，导致在第一半模具所具有的多个部件之间的复杂对齐操作，因此，尺寸转换需要该压缩模制设备的较长停机时间。上述设备的另一问题是，存在被供给相应增压流体的两个腔室需要机械上复杂的结构，并具有需要高精度制造的多个部件。
发明内容
本发明的一个目的是改进用于通过压缩模制来形成预制品的设备。另一目的是提供一种设备，它使得第一半模具的冲头能够快速和容易地替换，而不必进行连续复杂和费力的重新起动和调节操作，以便使得机器停机时间最少。还一目的是制造一种设备，它能够使得在最终形成步骤中气动装置作用成保持活动元件有力地压靠第二半模具，所述设备容易制造。根据本发明，提供了一种如权利要求1所述的、用于由塑料配料来压缩模制预制品的设备。该设备包括冲头装置；模具装置，该模具装置设有空腔；至少两个模件，这些模件可在接触位置和分开位置之间相互运动，且所述冲头装置设有增压腔室，该增压腔室完全由压挤套筒以及由所述冲头装置的夹套装置来界定，该冲头装置的相应冲头能够在不排空增压流体回路的情况下从设备上拆卸，该增压流体容纳于所述腔室中，并作用在压挤套筒上。这能够加速尺寸转换操作，即以不同尺寸的冲头快速替换已安装的冲头。在一个实施例中，设备的冲头装置包括单个腔室，该腔室在所述预制品的初始形成步骤中被供给第一压力的第一流体，并在最终形成步骤中被供给第二压力的第二流体。在另一实施例中，设备的冲头装置包括两个腔室，这两个腔室容纳第一压力的第一流体和第二压力的第二流体，它们在所述预制品的中间和最终形成步骤中相继地开始起作用，并在所述预制品的初始和中间取出步骤中相继地停止作用。由于该实施例，第一腔室直接作用在压挤套筒上，第二腔室直接作用在中间套筒上，该中间套筒再作用在可滑动地安装于冲头上的形成套筒上。所述压挤套筒和所述形成套筒配合，从而产生作用在活动元件的不同部分上的相应不同力，以便同时但独立地将所述活动元件推向模具装置。在一个实施例中，设备包括第一固定装置和第二固定装置，以便将冲头装置锁定在压缩模制设备的相应支座装置中。根据该实施例，当需要对冲头装置进行预定维护操作时，能够将冲头装置快速地拆卸，然后替换该冲头装置，而没有机械部件的复杂定心和对齐操作。在一个实施例中，设备包括连接装置，用于当冲头装置从设备上拆卸和取出时使得冲头与冲头装置可拆卸地连接。
参考附图将更好地理解和实施本发明，附图通过实例阐明了本发明的一些实施例，附图中图1是用于压缩模制塑料配料以便获得图8中的预制品的设备的剖视图，表示了处于打开操作位置的模具装置、冲头装置和活动模件；图2是图1中的设备的放大剖视图，表示了处于装配构造的冲头装置；图3是图1中的冲头装置处于第一拆卸构造的放大剖视图，其中，冲头从第一半模具取出；图4是从冲头装置取出的冲头的局部剖切正视图；图5是冲头装置处于第二拆卸构造的剖视图，其中，它们局部拆卸并从设备的相应支座装置取出；图6是图2中的设备的放大剖视图，其中，为了清楚除去了一些部件；图7是沿图3中的线VII-VII的剖视图，其中，侧部销示出处于插入位置，并由虚线表示处于退出位置；图8是由本发明的设备压缩模制并用于制造瓶的预制品的示意透视图。
具体实施例方式图8表示了预制品1，该预制品1可用于通过拉伸吹塑模制处理而获得容器，特别是瓶。预制品1由塑料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、高密度聚乙烯(HDPE)。预制品1包括空心体2，该空心体2沿纵向轴线Z延伸，并由外表面3来界定。空心体2具有由横向壁4封闭的第一端，该横向壁 4成形为圆顶形，在外部由基部表面5来界定。在预制品1的第二端(与第一端相对)处获得有嘴部6，也称为“成品”，它在拉伸吹塑模制处理中没有显著的形状变化。嘴部6包括螺纹部分7，该螺纹部分7适合与帽的相应另一螺纹部分接合；圆形脊 8 ；以及环9，该环9大致布置在螺纹部分7的下面。嘴部6在上方由环形边缘区域10来界定，该环形边缘区域10大体具有圆形冠的形状。
图1表示了模制设备11，该模制设备11包含在模制圆盘传送装置中，以便通过压缩模制塑料配料D而获得图8中所示类型的预制品。环绕旋转轴线(该旋转轴线例如能够为竖向)旋转的模制圆盘传送装置可以包括安装在所述圆盘传送装置的周边区域中的多个模制设备11。 设备11包括冲头装置12，该冲头装置与模具装置13相对，该冲头装置12面对模具装置13以便一起相互作用，从而形成预制品1。在所示实例中，冲头装置12布置在模具装置13的上方，但是冲头装置12能够布置在模具装置13的下方，或者冲头装置12和模具装置13位于相同高度。如图2和6中所示，冲头装置12包括冲头14，该冲头14沿模制轴线A延伸，并设有外部形成表面15，用于成形预制品1的内部形状。冲头14设有位于外部形成表面15上方的第一凸肩16。在冲头14的内部装有管17，在该管17的内部限定有进口导管18，该进口导管18 沿模制轴线A布置，并能够被冷却流体横过。进口导管18通过进口开口 19而与冷却流体源(未示出)连通。在管17和冲头14之间限定有出口导管20，该出口导管20特别成形为环形间隙的形状，它使得冷却流体能够通过出口开口 21而离开模制单元11。如图1中所示，设备11还包括一对活动模件22，该对活动模件22适用于成形预制品1的嘴部6。活动元件22能够通过驱动装置(未示出)而在接触位置和分开位置之间运动。在接触位置，活动元件22相互接触，并限定复杂的形成表面23，该形成表面23能够成形螺纹部分7、圆形脊8和环9。预制品1的这些区域限定了底切部分，该底切部分能够通过使得活动元件22沿与模制轴线A基本垂直的距离相互离开(当在分开位置时)而从模制设备11中除去。在未示出的实施例中，模制设备11可以包括超过两个的活动元件22。各活动元件22由下表面24和上表面25横过模制轴线A来界定。在各活动元件 22的内部设有台阶，该台阶布置在复杂形成表面23的上方，该台阶由横过模制轴线A延伸的横向表面26和基本沿模制轴线A布置的引导表面27来界定。在各活动元件22上能够限定第一耦接表面28，该第一耦接表面28为基本截头锥形，它在下表面24附近侧向界定活动元件22。也为基本截头锥形的第二耦接表面29布置在各活动元件22的外侧，并在比第一耦接表面28更高的高度处。第二耦接表面29通过柱形部分30而与上表面25连接。如图2和6中所示，模制设备11包括压挤套筒31，该压挤套筒31与活动元件22 相互作用，以便使得活动元件22在接触位置保持相互接触。压挤套筒31沿模制轴线A环绕冲头14延伸。在压挤套筒31的下部部分中和在该压挤套筒31的内部设有基本截头锥形的容纳和保持表面32，在接触位置该容纳和保持表面32与活动元件22的第二耦接表面 29相互作用。在压挤套筒31内部并在保持表面32上方获得的内部柱形部分33适合与各活动元件22的柱形部分30相互作用。特别参考图6，冲头装置12包括夹套装置91，该夹套装置91包括管形外部夹套 35，压挤套筒31可滑动地安装在该管形外部夹套35的内部，以便可平行于模制轴线A地线性运动。外部夹套35包括基本柱形形状的侧壁，该侧壁设有内部侧表面38 ；以及底壁，该底壁基本横过所述侧壁，并设有环形底表面138。
在所示实施例中，夹套装置91包括柱形元件135，该柱形元件135固定在外部夹套 35上，并形成所述内部侧表面38和所述环形底表面138的内部部分。不过，柱形元件135也能够制 作成与外部夹套35成一体。压挤套筒31具有柱形外表面36，该柱形外表面36的、位于保持表面32上方的部分适用于与所述内部侧表面38的一部分相互作用，以便引导压挤套筒31在外部夹套35的内部的滑动。横向环形壁39在上方从柱形外表面36至模制轴线A来界定压挤套筒31，且管形凸起40从所述横向环形壁39伸出，并终止于相应端部横向壁41。所述管形凸起40的端部部分可在外部夹套35内滑动。第一增压流体(例如在第一压力下的压缩空气)容纳于环形下部第一腔室42中， 该环形下部第一腔室42在横向环形壁39的上方获得，并由该横向环形壁39、外部夹套35 的内部侧表面38、管形凸起40的面对外部夹套35的柱形表面部分43以及所述柱形元件 135的下部环形边缘来界定。因此，第一下部腔室42整个由压挤套筒31和所述内部夹套35来界定。第一增压流体通过在外部夹套35内部获得的第一供给导管44进入下部腔室42，并由未示出的增压流体外部源来供给。特别是，第一供给导管44通过内部夹套35的朝着外部开口的槽来获得。第一增压流体作用在压挤套筒31的横向环形壁39上，从而将压挤套筒31推向外部夹套35的外侧，即推向活动模件22。换句话说，第一增压流体在压挤套筒31上施加压力，该压力与模制轴线A平行，指向模具装置13，因此提供了作用在所述压挤套筒上的第一
气动装置。 下部腔室42沿模制轴线A被成形，并具有第一部分42a，该第一部分42a的环形截面基本恒定；以及第二部分42b，该第二部分42b由于在压挤套筒31中获得的相应凹口而形成，另一方面，它的环形截面朝着模具装置13增加，并由横向壁39终止(具有最大截面)。这样，能够获得具有基本较小总体尺寸的下部腔室42，同时使得增压流体和压挤套筒 31之间的相互作用表面扩大。止动环螺母47安装在外部夹套35的下部部分上，该止动环螺母47布置为用于防止被下部腔室42的增压流体朝着模具装置推动的压挤套筒31的脱离。止动环螺母47特别布置成用于抵靠在压挤套筒31的外表面36上形成的外部凸肩48上。止动环螺母47构成压挤套筒31的操作位置的最大行程的限制止挡。特别是，可替换元件46 (基本为柱形环形垫片)插入在压挤套筒31的外部凸肩48和止动环螺母47 之间，该可替换元件46能够相对于外部夹套35改变压挤套筒31的限制止动位置。夹套装置91还包括管形内部夹套49，该管形内部夹套49固定在外部夹套35上， 并设有贯穿壳体59，该贯穿壳体59布置成用于接收冲头12和用于与外部夹套35 —起支撑冲头。内部夹套49具有第一部分50，该第一部分50容纳于外部夹套35内部，并具有基本柱形外表面51 ；以及第二部分52，该第二部分52与第一部分相对，并在外部夹套35的外部延伸。
冲头装置12包括中间套筒53，该中间套筒53可滑动地安装和布置在外部夹套35 和内部夹套49的第一部分50之间。为了引导中间套筒53在外部夹套35和内部夹套49之间的滑动，中间套筒的柱形外表面54与外部夹套35的内部侧表面38的一部分相互作用； 中间套筒53的柱形内表面55与内部夹套49的外部柱形表面51的一部分相互作用。中间套筒53在上方由基本横向壁56来界定。第 二增压流体(例如处于第二压力的压缩空气)容纳于环形上部第二腔室57中， 该环形上部第二腔室57形成在横向环形壁56的上方，并由该横向环形壁56、内部侧表面 38、外部夹套35的底表面138和内部夹套49的第一部分50的外表面51来界定。上部腔室57的第二增压流体处于第二压力，该第二压力大于下部腔室42的增压流体的第一压力。处于所述第二压力的第二流体通过在外部夹套35内部获得的多个供给导管 58 (或者，在未示出的可选实施例中，通过单个第二供给导管58)而进入上部腔室57，并由未示出的增压流体第二外部源来供给。该增压流体作用在中间套筒53的横向环形壁56上， 从而向外部夹套35外部(即朝着活动模件22)推动中间套筒53。换句话说，增压流体在中间套筒53上施加压力，该压力平行于模制轴线A，并指向模具装置13。内部夹套49包括第一环形脊60，该第一环形脊60的上壁构成凸肩，在中间套筒由上部腔室57的增压流体推向模具装置13并处于最大行程操作位置时，该凸肩适合抵靠在中间套筒的相应凸肩61上。 这样，内部夹套49的第一环形脊60构成中间套筒53在最大行程操作位置的限制止挡。内部夹套49还包括管形凸起62，该管形凸起62在与第二腔室57相反的一侧与脊 60连接，并朝着模具装置延伸和设有相应端部横向壁63。 中间套筒53包括横向下部环形壁64，该横向下部环形壁64在与上部横向壁56相反的一侧从柱形外表面54延伸，管形凸起65在所述壁64附近延伸，并终止于横向端壁66。 在中间套筒53和所述外部夹套35之间，特别是在所述管形凸起65和外部夹套35的内部侧表面38之间限定有环形支座67，该环形支座67适合可滑动地接收压挤套筒31的管形凸起40。特别是，在压挤套筒31处于退回操作位置时，压挤套筒31的管形凸起40的横向端壁41适合接近中间套筒53的横向下部环形壁64，但从来不会抵靠在该横向底部环形壁64 上。在压挤套筒31的该操作位置，如后面更好地所述，第二腔室57中的增压流体直接作用在中间套筒53上，同时压挤套筒31通过由增压腔室42直接在它上面产生的推力而被推向模具装置13。如图4和图6中所示，形成套筒68置于压挤套筒31和冲头14之间，该形成套筒 68具有管形形状，它可滑动地安装在所述冲头14上，并与该冲头14基本同轴。冲头14的、 由外部形成表面15界定的部分离开形成套筒68并面对模具装置13。形成套筒68在下方由端部69来界定，环形形成表面70形成于该端部69中，布置成朝向冲头15，适合成形预制品1的环形边缘10，且第一横向相互作用表面71形成在端部 79中，布置在各活动元件22的横向表面26的外部并面对该横向表面26。平行于模制轴线A并在它的下端69附近，形成套筒68在外部由外部引导表面72 来界定，该外部引导表面72能够与各活动元件22的引导表面27接合。另一方面，形成套筒68在内侧由内部引导表面73来界定，该内部引导表面73能够沿冲头14滑动。在外部引导表面72的上方，形成套筒68具有更大直径的区域，并在下方横过模制轴线A由第二相互作用表面74来界定，该第二相互作用表面74能够与各活动部件20的上表面25相互作用。 环形螺母元件75例如通过螺纹连接而固定在形成套筒68的上端上，所述环形螺母元件75具有内部边缘76，该内部边缘76适合与冲头14上的第二凸肩77接合。第二凸肩77构成形成套筒68在相应最大行程操作位置的限制止挡，并实际上防止形成套筒68与冲头14分开和限制该形成套筒68在形成处理中的运动。在形成套筒68的内部形成有内部凸肩78，该内部凸肩78能够抵靠在冲头14上的第一凸肩16上。形成套筒68还包括环形脊79，该环形脊79提供于所述形成套筒68的上表面处， 并布置成用于在中间套筒53处于相应最大行程操作位置时抵靠在中间套筒53的横向端壁 66上。在该操作位置，第二腔室57中的第二增压流体直接作用在中间套筒53上，并间接作用在形成套筒68上，该形成套筒68通过中间套筒53的横向端壁66而被推向模具装置 13。因此，第二增压流体提供了作用在所述中间套筒53上的第二气动装置。参考图3、4和5，形成套筒68和冲头14通过冲头装置12而连接并且是可拆卸的， 而不需要排空第一下部腔室42中的第一增压流体第二上部腔室57中的第二增压流体。实际上，如图3中所示(冲头14在该图3中被拆卸)，第一和第二腔室整个都由内部夹套49 和/或外部夹套35的壁以及作为中间套筒或压挤套筒31的一部分的壁来界定，因此，第一和第二腔室都与冲头14完全隔离，该冲头14能够由另外类型的另一冲头来替换。还应当知道，设备11包括歧管95，用于分配冷却液体以及第一增压流体和第二增压流体。特别是，歧管包括位于冲头装置12上方的空心环形元件，第一增压流体、第二增压流体和冷却流体在不同的角度位置流向该冲头装置12，这能够使得冲头14内部的循环液体与在分配回路中循环的其余液体隔离。因此，当拆卸冲头14时不需要排空冷却流体的整个回路，将只损失在冲头14内部的流体。设备11还包括支座装置80 (图3和5)，该支座装置80布置成用于接收冲头装置 12。特别是，支座装置80包括第一支座81，该第一支座81布置成用于容纳夹套装置91， 即外部夹套35、固定在外部夹套35上的可能的柱形元件135以及内部夹套49 ；以及第二支座82，该第二支座82布置成用于容纳冲头14的、与外部形成表面15相反的端部部分83。在第二支座82的内部，设备11包括第一固定装置84，用于将所述冲头14可移除地锁定在所述第二支座82中。第一固定装置84例如包括阴螺钉85，该阴螺钉85可旋转地插入第二支座82内，并具有内螺纹端部部分，该内螺纹端部部分适合接收冲头14的螺纹端部部分83。应当知道，冲头14具有抵靠部分86，该抵靠部分86是抵靠边缘，它在冲头14插入内部夹套49的内部时抵靠在内部夹套49的管形凸起62的横向端壁63上。这样，当冲头14由第一固定装置84锁定在第二支座82中时，抵靠边缘86能够通过与模制轴线A平行并指向第一固定装置85的力而将夹套装置91锁定在第一支座81的内部。设备11包括第二固定装置87，在拆卸冲头14时，该第二固定装置87能够将夹套装置91可移除地锁定在所述第一支座81中。第二固定装置87包括衬套88，该衬套88装于第一支座81内部，并例如通过螺纹连接而固定于内部夹套49的自由端52。第二固定装置87还包括可移除的横向枢轴89，该横向枢轴89将衬套88固定于第一支座81的壁。本发明的冲头装置12基本包括外部夹头(cartridge) 90，夹套装置91 (即外部夹套35和内部夹套49)、压挤套筒31和中间套筒属于该外部夹头，且第一腔室42和第二腔室 57整个界定在该夹头内部。即使当冲头14被取出时，外部夹头90也与增压腔室一起通过第二固定装置87而保持固定在第一支座81内。在衬套88和第一固定装置84之间，设备11包括可移除的连接装置92，该连接装置92例如包括可拔出的安全弹簧，该安全弹簧将冲头14固定于外部夹套35和内部夹套 49，而不管第一固定装置84和第二固定装置87如何。这样，冲头装置12能够完全从支座装置80中退出，用于进行维护操作。在操作中，模制设备11首先位于图1中所示的打开位置，其中，模具装置13与冲头装置12间隔开，以便从未示出的传递装置接收处于熔融/浆糊状态的塑料配料至模腔中。活动元件22通过处于相应最大行程操作位置的压挤套筒31保持在接触位置，因为压挤套筒31首先通过第一下部腔室42的、处于第一压力的第一流体而被推向模具装置 13。另外，中间套筒53在最大行程操作位置，由第二腔室57的、处于第二压力的第二流体来推动。类似的，如前所述，形成套筒68也在最大行程操作位置，因为它由中间套筒53推动。随后，在初始形成步骤中，促动器使得模具装置13向冲头装置12运动。配料D的上端与冲头14的下端发生接触。同时，促动器继续使得模具装置13朝着冲头装置12运动， 冲头14开始挤压配料D，使得配料D变形并在模腔内部重新分配配料。特别是，由冲头14 压挤的塑料将膨胀并完全占据模腔的、布置在冲头14下方的部分，并开始采取模腔的内部形成表面的形状，该形状将构成预制品1的外表面3。随后，模具装置13与活动元件22的下表面24接触。特别是，活动元件22的截头锥形表面28与模具装置13的上部部分(该上部部分具有互补形状)以形状耦合的方式进行接合。在模腔内部获得并由冲头14压挤的塑料开始升高至活动元件22，同时它们自身保持在活动元件22的下表面24的下方。在该形成步骤中，即使当塑料已经在该步骤中流向更高高度，它们也不能透过在模腔的上表面和活动元件22之间的间隙，因为活动元件22 通过压挤套筒31而保持压靠模具装置13，第一腔室的、处于第一压力的流体作用在该压挤套筒31上。随后，促动器继续使得模具装置13向上运动，因此，模具装置13与活动元件22接触，促动器也使得活动元件22和压挤套筒31运动，它们与模具装置13 —体地运动。在该步骤中，形成套筒68仍然静止，保持在最大行程操作位置中，因为由中间套筒53推动，同时，活动元件22的引导表面27沿形成套筒68的外部引导表面运动，且压挤套筒31的外表面36在外部夹套35的内部侧表面38上滑动。压挤套筒31的管形凸起40 在限定于中间套筒53的管形凸起65和外部夹套35之间的支座67内部滑动。容纳于第一底部腔室42中的、处于第一压力的第一流体有力地对抗压挤套筒31，这使得活动元件22保持压向模具装置13。在中间形成步骤中，由促动器推动的活动元件22的横向表面26定位在形成套筒68的第一相互作用表面71附近，这样，它们自身定位在离相互作用表面71 —定距离，该距离非常小，以至于防止塑料在横向表面26之间流动，同时使得模腔内的空气能够离开。同时，活动元件22的上表面25定位成与形成套筒68的第二相互作用表面74接触，形成套筒 68的环形脊79的上壁继续抵靠在中间套筒53的横向端壁66上。压挤套筒31的管形凸起40的第一横向端壁41滑动退回至限定于中间套筒53的管形凸起65和外部夹套35之间的支座67内部。因此，在冲头装置12和模具装置13之间限定有第一封闭形成腔室，它还不具有与预制品1的最后形状相对应的形状，因为冲头14和模腔还没有到达相应的最终构造。形成套筒68的环形形成表面 70封闭第一形成腔室，同时塑料开始完全填充第一形成腔室。随后，促动器继续使得模具装置13向上运动，因此，模具装置与活动元件22接触， 促动器使得活动元件22、压挤套筒31 (压挤套筒的保持表面32与活动元件22的第二耦接表面29接触)、形成套筒68 (活动元件22的上表面25与形成套筒68的第二相互作用表面 74接触)和中间套筒53 —体地向上运动，该中间套筒53与形成套筒68接触，并借助于形成套筒68而运动。在该最终形成步骤中，形成腔室的容积逐渐减小，直到冲头装置12和模具装置13 到达最终操作构造，在该构造中，限定第二形成腔室，其具有与最终预制品1的几何形状基本相对应的几何形状。第二上部腔室57的、处于第二压力的第二流体用作气体弹簧，并在中间套筒53上施加抵抗作用，该中间套筒53被有力地推向模具装置。这样，由中间套筒53 推动的形成套筒68将活动元件22推向模具装置13，从而将活动元件22压向模具装置13。 特别是，形成套筒68的环形形成表面70有效地形成预制品的边缘区域10，从而对抗塑料的升高，同时形成套筒68的第二相互作用表面74将活动元件22有力地推向模具装置13。同时，由第一腔室42的流体以压力(该压力是由于处于第一压力的第一流体造成的)推动的压挤套筒31继续使得活动元件22保持接触，从而将活动元件22有力地压向模具装置13， 在活动元件22处对抗在形成腔室中的塑料的作用。在退回操作位置中，压挤套筒31的管形凸起40的第一横向端壁41开始接近与中间套筒53的下部横向壁64接触，但是并不抵靠该下部横向壁64，同时，第一下部腔室42 的、处于第一压力的第一流体继续将压挤套筒推向模具装置13。在最终形成步骤中，第二腔室57因此作用在形成套筒68上，因为中间套筒53抵靠在所述形成套筒68上，将形成套筒 68推向活动模件22，同时第一腔室42继续作用在压挤套筒31上。因此，应当知道，尽管相继开始操作(第一腔室42在第二腔室57之前开始操作)，第一腔室42和第二腔室57在中间和最终形成步骤中配合，从而产生指向模具装置13的相应不同压力，以便同时但独立地将活动元件22推向模具装置13。特别是，第一腔室42和第二腔室57作用在所述活动元件22的不同部分上，因为第一腔室42作用在活动元件22的截头锥形耦接表面29上，而第二腔室57作用在活动元件的上表面上。当预制品1已经被冷却和稳定至使得它能够在没有损坏危险的情况下进行处理的温度时，模制设备11打开，以便能够取出刚刚形成的预制品1。应当知道，预制品1在冷却时收缩，从而保持环绕冲头14牢固夹持。在初始取出步骤中，促动器通过使得模腔向下运动而使得模具装置13与冲头装置12脱开。因此，通过作用在中间套筒53上(该中间套筒53抵靠在形成套筒68上)，第二腔室57使得形成套筒68向下滑动。所述形成套筒68的第二相互作用表面74又抵靠在活动模件22的上表面25上，并向下或朝着模具装置13推动该活动模件22。同时，第一腔室42 向下推动压挤套筒31，因此，压挤套筒31在它的保持表面32抵靠在所述活动元件22的截头锥形耦接表面29上时也向下推动活动元件22。因此，应当知道，第一腔室42和第二腔室 57在初始取出步骤中进行配合，从而产生朝向模具装置13的相应不同力，以便同时向下推动活动元件22。在该初始取出步骤中，预制品1与活动元件22相关联，因为螺纹部分5、圆形脊6 和环7由复杂的形成表面23夹持。因此，当朝着模具装置13运动时，活动元件22使得预制品1与冲头14脱开，从而克服预制品1和冲头14之间的摩擦力。重要的是应当注意，预制品1从冲头14取出，由形成套筒68引导，直到形成套筒 68达到最大行程操作位置，原因是形成套筒68向下滑动时，形成套筒68的环形形成表面 70在预制品1的边缘区域10上推动，并防止该预制品的可能变形。如上所述与形成套筒68配合的压挤套筒31有助于预制品1从冲头14移除，特别是使得预制品1的螺纹部分5稳定，从而防止它的可能径向变形。在中间取出步骤中，形成套筒68停止在前进操作位置，原因是环形螺母元件75的内边缘76与冲头14上形成的第二凸肩77接合。同时，继续由第一腔室42的第一流体推动的压挤套筒31的管形凸起40在限定于中间套筒53的管形凸起65和外部夹套35之间的支座67内部朝着模具装置13滑动。因此，应当知道，尽管相继停止操作(第二腔室在第一腔室42之前停止操作)，第一腔室42和第二腔室57在初始取出步骤和中间取出步骤中都配合，从而产生指向模具装置13的相应不同力，以便同时但独立地将活动元件22推向模具装置13。在最终取出步骤中，容纳于第一下部腔室42中的第一增压流体将压挤套筒31进一步推向模具装置13，并移动远离形成套筒68，该形成套筒68通过冲头14的第二凸肩77 而保持静止。通过压挤套筒31而保持相互接触的活动元件22与压挤套筒31 —起向下运动，并继续从冲头14中移除预制品1。应当知道，在该步骤中，已经与外部形成表面15分开的预制品1能够以相对较低的取出力而从冲头14移除，这能够只通过容纳于第一下部腔室 42中的第一增压流体来进行。在压缩模制设备的维护操作中(例如需要清洁和/或测试安装在设备11中的冲头装置12)，首先需要排空通向第一腔室42的压缩空气供给导管44以及通向第二腔室57 的压缩空气供给导管58，也就是设备11的压缩空气回路。而且，分配在设备中的循环冷却液体必须与在冲头装置14内部循环的冷却液体隔离。通过作用在阴螺钉85上(冲头14螺纹连接在该阴螺钉85上)和通过侧向取出横向枢轴89(该枢轴89将衬套88固定在支座装置80上)，冲头装置12能够从设备11上完全拆卸，从而将冲头装置12从支座装置80取出。可移除的连接装置92将不管怎样保持冲头14与相应夹头90连接，从而保证冲头装置从设备11安全拆卸。应当知道，在维护操作之后，冲头装置12在不需要进行长时间的部件调节和对齐操作的情况下安装，原因是支座装置自身构成冲头装置在安装步骤中的定心装置。
在尺寸转换操作过程中，或者当需要制造具有不同重量和/或不同形状的预制品 1时，通过使得分配在设备内的循环冷却液体与在冲头14内部的循环冷却液体隔离，能够通过作用在阴螺钉85上(冲头14螺纹连接在该阴螺钉85上)而在很短时间内以不同尺寸的冲头来替换冲头14。当冲头已经拆卸时，在夹头90内部的第一腔室42和第二腔室57 都继续保持增压，因此在将具有不同尺寸的新冲头14螺纹连接在内部夹套49内部之后和在重建内部夹套49内的冷却液体之后，设备11已经准备用于操作。冲头14实际上不需要在内部夹套49内部的任意类型对齐，冲头在安装过程中在内部夹套49内部滑动，通过抵靠边缘86锁定在内部夹套49上。因此，上述设备11的优点是，通过压挤套筒31和通过形成套筒68而保证最佳压力作用在活动元件22上，特别是在中间形成步骤中降低的压力，在最终形成步骤中有大得多的压力，同时在操作过程中能够有较大灵活性。特别是，使得腔室42、57完全由压挤套筒 31和夹套装置91的壁来限定将使得前述腔室42、57能够与冲头14隔离，以便能够快速拆卸和安装冲头，用于尺寸转换。而且，设备11的结构特别简化，因为由第一腔室42形成的第一气动装置和由第二腔室57形成的第二气动装置产生相互平行和不同值的压力，这些气动装置将所述活动元件22的不同部分推向模具装置13。这也特别有利，因为它使得在中间和最终形成步骤中以及在初始和中间取出步骤中，相应最佳压力能够施加在所述活动元件22的各部分上，所述力能够形成和在没有变形的情况下随后从冲头14取出预制品1的嘴部区域6。在未示出的一个实施例中，当需要最大的压力来同时但独立地将活动元件22推向模具装置时，第一腔室42和第二腔室57仅仅在最终形成步骤和初始取出步骤中配合。在图中未示出的可选实施例中，设备11具有单个腔室，例如上部腔室57，该上部腔室57被供给增压流体，该增压流体在中间形成步骤中具有较小压力，在最终形成步骤中具有较大值的压力。压挤套筒31和中间套筒68总体一起合作，以便使得单个可滑动压挤套筒31作用在活动元件22上。应当知道，在该可选实施例中，冲头14也可以在不需要排空增压流体回路的情况下从冲头装置12取下。
权利要求
1.一种用于由塑料配料(D)来压缩模制预制品的设备，包括冲头装置(12)；模具装置(13)，该模具装置设有空腔；以及至少两个模件(22)，所述模件能够在接触位置和分开位置之间相互运动，所述冲头装置(12)包括冲头(14)，该冲头适合插入所述空腔中；压挤套筒(31)，该压挤套筒可滑动地环绕所述冲头(14)安装，以便使得所述至少两个模件(22) 保持在所述接触位置；夹套装置(91)，该夹套装置布置成用于接收所述冲头(14)和所述压挤套筒(31)；至少一第一腔室(42、57)，该第一腔室容纳处在第一压力的第一流体，并作用在所述压挤套筒(31)上；其特征在于所述第一腔室(42、57)完全由所述压挤套筒(31)并由所述夹套装置(91)界定，以便使得所述冲头能够从所述冲头装置(12)拆卸，且保持所述第一腔室(42、57)增压。
2.根据权利要求1所述的设备，包括支座装置(80)，该支座装置布置成可移除地容纳所述冲头装置(12)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述夹套装置(91)包括外部夹套(35)，所述第一腔室(42)完全由所述压挤套筒(31)和所述外部夹套(35)界定。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述夹套装置(91)还包括内部夹套(49)，该内部夹套固定于所述外部夹套(35)，并布置成用于容纳所述冲头(14)，所述夹套装置(91)支承所述冲头(14)。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述冲头装置(12)包括中间套筒(53)，该中间套筒可滑动地置于所述外部夹套(35)和所述内部夹套(49)之间，以便限定第二腔室(57)， 所述第二腔室(57)容纳处在第二压力的第二流体，所述第二流体的所述第二压力大于所述第一流体的第一压力。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述内部夹套(35)包括凸肩(60)，该凸肩适合抵靠在处于相应最大行程位置的所述中间套筒(53)的相应凸肩(61)上，所述中间套筒 (53)由所述第二流体推向所述相应最大行程位置。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其中在所述中间套筒(53)和所述外部夹套(35) 之间限定有环形支座(67)，该环形支座适合容纳所述压挤套筒(31)的相应管形凸起(40)。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述中间套筒(53)包括从相对于所述第二腔室 (57)的相反侧朝着所述模具装置(13)延伸的相应管形凸起(65)，所述环形支座(67)由所述中间套筒(53)的所述管形凸起(65)并由所述外部夹套(35)限定。
9.根据前述任一项权利要求所述的设备，其中所述冲头装置(12)包括形成套筒 (68)，该形成套筒可滑动地安装在所述冲头(14)上，并布置成用于形成所述预制品(1)的环形边缘区域(10)。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述形成套筒(68)插置在所述压挤套筒(31) 和所述冲头(14)之间。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其中所述形成套筒(68)与所述冲头(14)连接，所述冲头(14)和所述形成套筒(68)能够从所述冲头装置(12)拆卸。
12.根据前述任一项权利要求所述的设备，其中所述支座装置(80)包括第一支座 (81)，该第一支座布置成用于容纳所述夹套装置(91)；以及第二支座(82)，该第二支座布置成用于容纳所述冲头(14)的端部部分(83)。
13.根据权利要求12所述的设备，包括第一固定装置(84)，用于将所述冲头(14)可移除地锁定在所述第二支座(82)中。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一固定装置(84)包括阴螺钉(85)，该阴螺钉可旋转地插入所述第二支座(82)中；所述阴螺钉(85)包括带内螺纹的端部部分，其用于与所述冲头(14)的带螺纹的端部部分(83)接合。
15.当权利要求12从属于权利要求4至8中任一项时根据权利要求13或14所述的设备，其中所述冲头(14)包括抵靠部分(86)，该抵靠部分布置成用于抵靠在所述内部夹套 (49)的横向壁(63)上，以便当所述第一固定装置(84)将所述冲头(14)锁定在所述第二支座(82)中时将所述内部夹套(49)和所述外部夹套(35)保持在所述第一支座(81)中。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的设备，包括第二固定装置，该第二固定装置作用在所述夹套装置(91)上，以便将该夹套装置保持在所述第一支座(81)中，特别是当取出所述冲头(14)时。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述第二固定装置(87)包括衬套(88)，该衬套与所述内部夹套(49)的自由端(52)连接，并通过可移除的横向销(89)而与所述第一支座(81)的壁连接。
18.当权利要求9从属于权利要求5至8中任一项并且权利要求12从属于权利要求 9至11中任一项时根据权利要求9至17中任意一项所述的设备，其中由于所述模具装置 (13)施加的力，所述形成套筒(68)、所述中间套筒(53)和所述压挤套筒(31)能够相对于所述冲头(14)从最大行程的操作位置运动至退回操作位置。
19.当权利要求9从属于权利要求8并且权利要求12从属于权利要求9至11中任一项时根据权利要求9至18中任一项所述的设备，其中在所述预制品的中间和/或最终形成步骤中以及在所述预制品的初始和/或中间取出步骤中，所述压挤套筒(31)的所述管形凸起(40)处在所述环形支座(67)中的退回操作位置。
20.当权利要求12从属于权利要求9至11中任一项并且权利要求9从属于权利要求 8时根据权利要求9至19中任意一项所述的设备，其中所述形成套筒(68)包括环形脊 (79)，该环形脊大体布置在所述模具装置(13)的相反侧，以便抵靠在所述中间套筒(53)的所述管形凸起(65)上，在所述预制品的中间和/或最终形成步骤中以及在所述预制品的初始和/或中间取出步骤中，在所述第二腔室(57)中的所述第二增压流体经由所述中间套筒 (53)而作用在所述形成套筒(68)上。
21.根据权利要求20所述的设备，其中通过所述中间套筒(53)而作用在所述形成套筒(68)上的所述第二腔室(57)与作用在所述压挤套筒(31)上的所述第一腔室(42)配合， 以便在所述预制品的中间和/或最终形成步骤中以及在所述预制品的初始和/或中间取出步骤中将所述至少两个模件(22)保持在所述接触位置。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述第二腔室(57)和所述第一腔室(42)产生指向模具装置13的相应力，这些力作用在所述活动模件22的不同部分上。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的设备，其中在所述形成步骤中，当所述第一腔室(42)作用在所述压挤套筒(31)上之后，作用在所述形成套筒(68)上的所述第二腔室(57)开始操作。
24.根据权利要求20至22中任一项所述的设备，其中在所述取出步骤中，当所述第一腔室(42)作用在所述压挤套筒(31)上之前，作用在所述形成套筒(68)上的所述第二腔室(57)结束操作。
25.根据前述任一项权利要求所述的设备，其中所述第一腔室(42)被成形并具有截面朝着所述模具装置(13)增大的部分(42b)。
26.根据前述任一项权利要求所述的设备，包括可移除的连接装置(92)，用于将所述冲头(14)固定于所述夹套装置(91)，特别是当所述冲头装置(12)从所述设备取出时。
27.根据前述任一项权利要求所述的设备，其中多个所述冲头装置(12)、多个相应所述模具 装置(13)和多个相应模件(22)包含在可旋转模制圆盘传送装置中。
全文摘要
一种用于由塑料配料(D)来压缩模制预制品的装置，包括冲头装置(12)；模具装置(13)，其设有空腔；至少两个模件(22)，其可在接触位置和分开位置之间相互运动。冲头装置(12)包括冲头(14)，其适合插入所述空腔中；以及压挤套筒(31)，其可滑动地环绕所述冲头(14)安装，以便使得所述至少两个模件(22)保持在所述接触位置。冲头装置(12)还包括夹套装置(91)，其布置成用于接收所述冲头(14)和所述压挤套筒(31)；以及至少第一腔室(42、57)，该第一腔室容纳第一压力的第一流体，并作用在所述压挤套筒(31)上；该第一腔室完全由所述压挤套筒(31)和由所述夹套装置(91)来界定，以便使得所述冲头能够从所述冲头装置(12)拆卸，且保持所述第一腔室(42、57)增压。
文档编号B29C43/36GK102317048SQ201080007486
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月10日 优先权日2009年2月13日
发明者F·帕里内罗, Z·祖法 申请人:萨克米伊莫拉机械合作社合作公司