专利名称：预制坯后处理的方法和系统的制作方法
预制坯后处理的方法和系统
本发明涉及对注塑模制模具内形成的预制坯进行后处理的方法以及用于该方 法的一种系统。
注塑模制是生产坯料或模制件的最重要方法之一。在该制造程序中，加热一般 最初呈粉末或颗粒材料形式的模制材料，使其塑化并在高压之下压入到合适的模制 工具内。模制材料在模制工具内硬化，然后从打开的工具内取出。
市场上出售的PET瓶子一般用中空体的预制坯或中空体的料泡进行膨胀鼓吹 模制而成。在此情形中，中空体的预制坯第一步是通过注塑模制进行制造。注塑模 制操作之后是膨胀鼓吹模制操作，该操作既可以在中空体预制坯生产之后立即实施 也可在以后时刻及时地实施。
由于一方面注塑模制的模具必须设计成用于非常高的压力，另一方面它还必须 具有合适的加热和/或冷却的过程，所以，在生产对应的注塑模制模具中必定是高 度复杂性和高费用。
通常用于生产PET预制坯的注塑模制工具包括许多(例如96)个内腔，合适 构造的工具芯引入到内腔中。当工具关闭时，也就是说，当工具芯插入对应内腔中 时， 一被称之为模具腔或模具空间的空间形成在芯和内腔之间。然后，塑化的塑料 (例如，PET)在高压下注射到该空间内。 一旦PET预制坯已经充分冷却，模具 就可打开并取出预制坯。
为了减少循环时间，也就是说，从一个注射操作到下一个操作的时间，惯常是 在非常早的时刻及时从模具中取出预制坯，此时预制坯的外表面已经固化，但其内
部区域(称之为预制坯芯)仍为流体状。在此状态下，预制坯通常传送到包括一组 接受腔的所谓接受板内。因此，例如在所谓的垂直工具内，也就是说，通过工具一 部分相对于另一部分的垂直运动，被打开的那些注塑模制工具，模具工具通常在 IO秒之后已经打开，以使带有对应接受腔的接受板移入模具内，允许个别的预制 坯借助于重力下落入接受腔内，使带有预制坯的接受板移出工具外，使模具再次关 闭以便开始下一注塑模制操作。在下一注塑模制操作过程中，先前那个预制坯仍保 持在通常已经冷却的接受腔内。还公知有许多实施例，其中，个别预制坯借助于夹具单元从模具中取出，并传 送到设置在工具模具之外的接受板内。
对于冷却操作来说，由于预制坯必须在现有技术的接受腔内保持相当长时间， 于是，在接受腔内的预制坯冷却到它可取出而没有损坏风险的程度之前，通常该下 一预制坯可从注塑模制工具内取出，通常的做法是，使用具有多组接受腔的接受板， 其中，每组具有如注塑模制工具同样多的接受腔，在每一注塑循环中提供预制坯。 然后，个别的接受腔组相继地填充预制坯，这样，个别的预制坯可在接受腔内比注 塑模制循环保持更长的时间。
然而，如此的接受板相应地较大，并且只有凭高度复杂性和高费用才能进行控制。
为了进一步减少循环时间，近年来，已经花费了很大精力致力于在早的时刻及 时从注塑模制模具中取出预制坯。由于预制坯在如此及时的早时刻尚相当柔软，因 此在后处理程序中需要很高的要求。因此，对于临时地冷却或后处理保持在接受腔 内的预制坯，已经阐述了各种临时的建议，将一后处理销引入到预制坯内。然而， 在带有后处理销的己知装置中，销只是临时地接合到预制坯中。
WO 03/097326揭示了一种装置，其用于对注塑模制模具内形成的预制坯进行 后处理。该机器具有带有两个不同组的工具芯的工具架。此外，该结构具有四个布 置在立方体上的接受板，以及两个销板。在预制坯已经在注塑模制机器中形成之后， 打开注塑模制机器，并转动工具架使其它组的工具芯可与工具腔合作。借助于注塑 模制生产出的预制坯现在自由的工具芯上。现在它们从工具芯传送到带有对应接受 腔的接受板内。然后，带有个别接受板的接受立方体转过90° ，而销板临时地移 入预制坯内。此后，销板再次移出，且接受立方体又转过90° ，而另一销板又被 引入预制坯内。
然而，后处理销频繁的向内和向外运动并不确保能可靠地后处理预制坯内部。 以现有技术状态作为基本出发点，因此，本发明的目的是提供对注塑模制模具 内形成的预制坯进行后处理的一种方法以及一种系统， 一方面，它允许早期地从注 塑模制工具中取出预制坯，另一方面，它允许在从注塑模制模具中取出预制坯之后 尤其可靠地后处理预制坯的内部。
就该方法来说，获得特定的目的在于，预制坯从注塑模制模具中取出而传送到 接受腔内，该接受腔的内部形状基本上对应于预制坯的外部形状，将外部形状基本 上对应于预制坯内部形状的后处理销引入到预制坯内，并将其保持在那里一段时间，该时间大于注塑模制模具的循环时间。因此，重要的是，预制坯的后处理在一 对应后处理销已经引入其中的接受腔内实施，其中，销保持在预制坯内持续一定时 间，该时间显著地大于注塑模制机器的模具停放时间。
接受腔可以具有一个敞开和一个闭合端或两个敞开端。带有一个敞开和一个闭 合端的结构具有优点，使接受腔也能随从其底部区域内的预制坯外部形状。
带有两个敞开端的实施例能在接受腔内形成特别合适的冷却流体流。 模具停留时间是关闭工具和打开工具之间的时间段。换句话说，模具停留时间 是工具在关闭状态下不移动的时间。循环时间就是对预制坯开始注塑模制操作和对 其后一预制坯开始注塑模制操作之间的时间段，循环时间通常稍大于模具停留时 间。循环时间由关闭时间、模具停留时间、打开时间和暂停时间组成，其中的关闭 时间就是注塑模制模具需要关闭的时间，打开时间就是注塑模制模具需要打开的时 间。暂停时间一般地由从打开模具中取出预制坯所需要的时间确定。
在多次试验中已经发现，如果可能的话，后处理销在预制坯内保持至少两倍的 模具停留时间，较佳地保持至少三倍的模具停留时间，特别较佳地保持至少四倍的
模具停留时间。
在注塑模制工艺中，通常所有的运动都适于循环时间。因此，该方法的一种替 代结构确保了后处理销在预制坯内保持至少两倍的循环时间，较佳地保持至少三倍 的循环时间，特别较佳地保持至少四倍的循环时间。
此外，借助于流体，最好是气体流体，其通过较佳地在接受腔关闭端附近的开 口引入到接受腔内，由此，特别优选的实施例确保阻止预制坯与接受腔内表面接触。 当预制坯传送到接受腔内时，该预制坯在某些情形下仍然柔软，这样，预制坯和接 受腔内表面之间的任何接触都将导致预制坯不可逆的变形或损坏。因此，预制坯最 好保持在气垫上，这可防止直接的接触。另一特别优选的实施例确保流体，最好是 气体流体，通过后处理销内的开口引入到预制坯内，其中，在一特别优选的实施例 中，流体引入到预制坯内，使预制坯借助于流过的流体进一步压入接受腔内，在后 处理销和预制坯之间基本上没有直接的接触。
因此存在这样的情况，其中，预制坯基本上既不接触接受腔也不接触后处理销， 但只保持在气垫上， 一方面由接受腔另一方面由后处理销提供了该气垫。对于确定 形状的预制坯，后处理销则仍可继续引入到接受腔内，这样，如果短暂的瞬间关闭 通过接受腔供应的流体，则预制坯的外壁被压靠到接受腔的内壁。同样地，在预制 坯的内壁和后处理销的外表面之间也会发生接触。然而，多次的试验已经表明，如果接触仅发生在接受腔不发生在后处理销处，则可获得最佳的结果。作为另一替代的实施例，后处理销也可这样确定其尺寸，使预制坯在冷却之后收缩到后处理销上。在这一点上，如果接受指形物的外直径基本上等于冷却状态下要移去坯料的内直径，则是理想的。这样，接受指形物只稍许影响冷却后的材料收縮，且坯料可用相当小的力在冷却之后从接受指形物中取出。还会认识到，首先，预制坯也可传送到后处理销上，该销的外形基本上对应于预制坯的内部形状，还可提供相对于后处理销可移动的接受腔，该接受腔包围后处理指形物和布置在其上的预制坯。在这一点上，如果接受腔的内壁近似地对应于预制坯的外部形状，则是理想的。一优选实施例使用具有两个敞开端的接受腔。冷却流体这样引入到接受腔内，使流体沿着预制坯外面流动并从接受腔两端流出。这能对预制坯提供尤其定向的冷却。就系统来说，通过对注塑模制模具中形成的预制坯进行后处理的一种系统来实 现上述目标，该系统包括至少两个后处理工具，其各具有带有一组接受腔的接受板 和具有一组后处理销的销板；将预制坯传送出注塑模制模具外并交替地送入至少两 个后处理工具内的装置，其中，每个后处理工具的销板和接受板可在打开位置和后 处理位置之间相对于彼此作往复运动，在打开位置中，后处理销布置在接受腔外面， 而在后处理位置中，后处理销至少部分地布置在接受腔内。因此，与现有技术相比，不能保证接受板相继地与不同销板合作，但每个接受 板具有其自己的唯独合作的销板。至少两个后处理工具交替地被预制坯占用。这确保了在显著大于注塑模制工具循环时间的时间段内，销板与接受板合作， 并允许有效地后处理预制坯。此外， 一优选实施例确保传送装置是带有夹具元件的夹具板，其用来夹住注塑 模制模具中的预制坯并将预制坯运输到后处理工具中。换句话说， 一旦注塑模制模 具被打开，夹具板就移入并夹住预制坯和交替地将预制坯传送到个别的后处理工具 内。作为另一替代的实施例，后处理工具的接受板也可移入打开的工具模具内，其 中，有弹出系统，该系统具有弹出元件，弹出元件可使预制坯从注塑模制模具中脱 出，并可传送到接受板内，这样，借助于重力作用，它们可被传递。在另一替代的实施例中，在后处理工具的打开位置中，销板或接受板可在打开 位置和传送位置之间侧向地作往复运动，在打开位置中，销与接受腔处于相对关系，而在传送位置中，销与接受腔不处于相对关系。在该运动中，销板和接受板基本上 保持彼此平行不改变其间距。该运动基本上只发生在侧向方向。例如，如果接受板 侧向地移动，则该运动发生在接受板的平面内。换句话说，在第一步骤中，例如通 过销板相对于接受板沿着垂直于板平面的方向移动，则包括接受板和相关销板的后 处理工具就可移入打开位置中。 一旦后处理工具处于打开位置，接受板就可在销板 旁边侧向地移动，也就是说，销板和接受板之间的间距没有变化，这样，预制坯可 被接纳或可取出预制坯。
此外，在一特别优选的实施例中，提供机器人单元，每个后处理工具通过机器 人可移入准备就绪位置和移出位置，在准备就绪位置中，后处理工具可移入打开位 置内并可装备有预制坯，在移出位置中，后处理工具可移入打开位置且可取出预制 坯。
在这一点上，机器人单元设计成使每个后处理工具可移入等待位置中。换句话 说，至少有三个通过机器人单元让个别的后处理工具可移入的部位或位置，即，准 备就绪位置、等待位置和取出位置。在后处理工具处于等待位置时，预制坯可在工 具内实施后处理。
举例来说，该机器人单元可以是围绕转轴转动的转动单元，其中，接受板固定 到转动单元，通过转动单元的转动，使它们可从准备就绪位置移动到取出位置。在 这一点上，在一优选实施例中，保证在取出位置中使对应后处理工具可移入打开位 置内，其中，接受板和销板在打开位置中可相对于彼此侧向地移入弹出位置中，在 弹出位置中，预制坯可从接受板中弹出。在一特别优选的实施例中，在弹出位置中， 接受腔的敞开端布置成使预制坯可因其自身重力而从接受腔中弹出。
传送位置既可布置在注塑模制模具内也可布置在其外面。
在另一特别优选的实施例中，销板具有通孔，预制坯可通过该通孔移入和/或 从接受腔中弹出。对于接纳预制坯或取出预制坯来说，这样做的优点在于，接受板 和销板只须相对于彼此侧向地移动一小距离，然后，预制坯就可通过该通孔相应地 被接纳或取出。
在一替代的实施例中，提供了具有夹具元件的销板，其中，夹具元件相应地与 各个接受腔或各个销相关联，销板和接受板相对于彼此侧向地在两个位置之间移 动，并在两个位置中朝向彼此和远离彼此地移动，这样，在一个位置中，后处理销 可引入到接受腔内，而在另一位置中，预制坯可借助于夹具元件从接受腔中取出。
另一优选实施例具有定位装置，用于沿至少一个定位方向定位第一后处理工具，其中，至少两个后处理工具连接在一起，这样，凭借用来定位第一后处理工具 的定位装置，至少另一个后处理工具可通过第一后处理工具的对应定位得到定位。这明显地简化了定位机构。不需要专用的定位机构与各个后处理工具相关联。 相反，定位机构整体地移动所有后处理工具。当甚至仅有一个装配有另一组待后处 理的预制坯的后处理工具时，先前多组预制坯正在其中进行后处理的其它后处理工 具的位置不再是重要的。如果每个后处理工具具有打开和关闭装置，用来在打开位置和后处理位置之间移动销板和接受板，则就更具优点。在这一点上，一特别优选的实施例确保定位装置及打开和关闭装置以彼此共线 的关系定向。因此，例如，至少两个后处理工具可以相互并置关系布置在定位方向上，其中， 一后处理工具的接受板连接到另一后处理工具的销板上。当致动起后处理工具的打 开和关闭装置时，致动带来的效果是，接受板和安装在其上的所有其它后处理工具 相对于销板和所有其它安装在其上的后处理工具移动。举例来说，定位装置可包括线性装置，最好是伺服电机。至少两个后处理工具 可位移地布置在轨道上。在一优选实施例中，打开和关闭装置是行程装置。举例来说，这里可采用气缸 或电气驱动器。作为一替代的实施例，也可提供仅一个打开和关闭装置。在此情形中，如果所 有后处理工具的打开方向定向在定位方向，使所有后处理工具在一排内以互相并置 的关系布置在定位方向上，定位装置连接到该排的第一后处理工具上，而打开和关 闭装置连接到该排的最后一个后处理工具上，则这种情形是有利的。此外，如果所 有后处理工具具有锁定装置，其在锁定位置中可阻止后处理工具的打开，则是理想 的。据此，对应的后处理工具准备打开时，则可释放所述锁定装置。当致动起打开 和关闭装置时，它在一排后处理工具的一端处"曳拉"，而定位装置保持住该排的 另一端。从而尚未释放锁定的后处理工具将打开。因此，仅用一个定位装置和仅一 个打开和关闭装置就可定位和打开多个后处理工具。此外，提供将坯料导向出后处理工具外的导向元件，当后处理工具打开时，该 导向元件可在后处理工具的接受板和销板之间移动。导向元件确保预制坯在弹出后 处理工具外后可被导向。在这一方面，导向元件可以是大致U形的轨道。通过提供压縮空气源或真空源，还可加快排出预制坯。在一特别优选的实施例中，导向元件设置在将预制坯从注塑模制模具传送到后 处理工具中的装置上。在另一优选实施例中，至少一个接受板同时又呈销板的形式。换句话说，该板 既有一组接受腔又有一组后处理销。在这一方面，接受腔组与后处理销组分属于不 同的后处理工具。借助于这样的设计结构，在后处理工具生产中可以节约材料和重有利地是，后处理工具接连地布置在打开方向上，其中，两个相邻布置的后处 理工具的后处理销和接受腔最好相对于彼此位移通过接受板的两个相邻接受腔的 大约一半间距。对于设置既有接受腔又有后处理销的板的情形来说，这意味着后处 理销大约布置在两个接受腔之间的中间位置。此外，一特别优选的实施例确保了至少两个后处理工具附加地各具有带有一组 底部后处理装置的底板，其中，接受腔在两侧上敞开。当预制坯引入到如此一个接 受腔内时，预制坯的底部借助于底部的开口端可自由地进入。为了确保也能有效地 后处理预制坯的底部，因此设置了底部后处理装置。例如，它可包括喷嘴，利用该 喷嘴可将冷却流体引导到预制坯底部上。一特别优选实施例的特点在于，其中至少一个板同时又是第一后处理工具的底 板、第二后处理工具的接受板和第三后处理工具的销板。这种多功能性意味着它在 后处理工具生产中能够节约材料。另一特别优选的实施例提供了接受板具有一用于冷却流体的馈送装置，其中， 用于冷却流体的馈送装置布置成使冷却流体可通过每个接受腔。在这一方面，在一理想的实施例中，接受腔具有两个敞开侧，而用于冷却流体 的馈送装置布置成使冷却流体分流并在两个敞开侧处离开接受腔。由此分流了冷却 流体流动，并用于冷却预制坯的不同部分。通过合适地选择流动截面，也就是说， 选择接受腔和预制坯之间的间距，就能设定提供给预制坯不同部分后处理所需的冷 却流体量。因此，通过本发明所述的措施，预制坯的每个部分以特别有目标的方式 得到冷却或后处理。在这一方面，在一特别优选的实施例中，用于冷却流体的馈送装置具有涡流元 件，该涡流元件设计成对冷却流体赋予圆周的旋转运动。其结果在于，冷却流体不 仅沿预制坯的纵向方向流过预制坯，而且还围绕预制坯在螺旋形路径上流动。该涡流元件例如可以是具有沿纵向方向布置的多个狭缝的套筒，其中，在垂直于套筒轴线的截面图中，诸狭缝相对于径向方向倾斜。从以下对优选实施例的描述和附图中，将会清楚地明白本发明进一步的优点、特征和可能的用途，在附图中
图1示出根据本发明系统的第一实施例的示意图，图2示出根据本发明系统的第二实施例的示意图，图3至9示出根据本发明系统的第三实施例的各种处理步骤，图10至18示出根据本发明系统的第四实施例的多个步骤，图19至22示出第五实施例的多个工作步骤， 图23至31示出第六实施例的多个工作步骤， 图32至34示出第七实施例的多个工作步骤， 图35示出第七实施例后处理销的截面图，图36示出通过第七实施例的接受腔和底部后处理装置的截面图，图37示出一侧视图和从第七实施例的漩涡元件上方观看的侧面，以及冷却流 体流动的示意图，以及图38示出通过后处理工具一部分的截面图，以及示意地示出冷却流体的流动。图1示出了根据本发明的系统的第一实施例，其用来对注塑模制模具9中形成 的预制坯7实施后处理。这里只示意地显示了该模具9。这里根据本发明的后处理系统包括四个后处理工具，它们各包括接受板4、 4'、 4"、 4"，和销板6、 6，、 6"、 6"，。四个处理工具固定到转动轴5上，以使四个后处 理工具可通过轴5步进地转动90°而移入四个不同的位置。图1顶部处所所示的位置是所谓的准备就绪的位置。这里，后处理工具准备接 受注塑模制模具9中形成的预制坯7。为接受预制坯，首先，后处理工具移入打开 位置内，也就是说，销板6使其后处理销3移出接受板4的对应接受腔2之外。该 发生的打开运动基本上垂直于板的平面。然后，接受板4可与个别的接受腔2侧向 地移动，也就是说，沿注塑模制模具9的方向平行于板的平面。在该位置中，夹具 板1现可移入打开的注塑模制模具9内，以夹住其外表面已经硬化的预制坯7，将 它们移出注塑模制模具9之外，并将它们传送到待命的接受板4内。接受板4现与接收到的预制坯一起再次朝向左边移动，使预制坯或接受腔2 布置在恰好与销板9的后处理销3相对。销板9现可再次垂直于板平面移入接受腔 内。在该情况下实现预制坯的实际后处理。当下一组预制坯在注塑模制模具9内正 形成时，机器人单元将转动轴5，使包括销板6和接受板4的四个后处理工具中的另一个工具呈图1顶部所示的位置。这里，销板也移出模具之外进入打开位置，接受板再次朝向右边移入传送位置， 这样，它准备接受下一组预制坯，而先前一组预制坯仍保持在对应的后处理工具内。 在重复传送下一组预制坯和将对应销板移入接受板4内并继续转动轴5之后，接受 工具和第一组预制坯7适于在某个时间处于图1底部处所示的位置。个别的接受腔2现布置成其敞开端面向下。在该位置中，销板6"可移出接受板4"之外，接受板 4"可朝向右边相对于销板6"侧向地位移，在此情形中，预制坯7仍在接受板4" 的接受腔内，并可借助于合适的固定工具，或例如借助于真空装置，将预制坯7 牢固地保持在腔内，直到接受板4"到达图1中虚线所示的位置。然后释放固定装 置，或者，不采用真空装置，现将压縮空气施加到接受腔，预制坯7借助于其自身 重量可落出接受板4"之外。轴的转动不必总是转过90。。相反，也可转过多个90。，具体来说，最好的 方式是，在轴已经转过三次之后，临近布置在准备就绪位置的接受工具可设置在取 出的位置。将会认识到，接受板的撤回运动可沿侧向方向发生，该运动与刚好处于准备就 绪位置的接受板的侧向撤回运动同步，这样， 一个和同样的驱动器可用于此。显然可以明白到，在根据本发明的实施例中，仅一个销板与各个接受板相关联， 在全部的后处理过程中，该销板的后处理销始终保持在接受板的接受腔内。图2示出了根据本发明的后处理系统的第二实施例。这里也只示意地显示了注 塑模制模具9。如同第一实施例一样，这里总共有四个后处理工具，它们包括销板 6、 6，、 6"、 6"，和接受板2、 2，、 2"、 2"，。四个后处理工具再次固定到转动轴3上， 该轴由机器人单元予以驱动。与图1中实施例不同，这里的注塑模制模具9是水平 的工具，也就是说，注塑模制模具的两个半部沿水平方向打开，该水平方向在图2 中表示为Z-方向(为清晰起见，图中显示坐标系)，这样，模具9的一部分朝向或 远离看图人移动，而模具9的另一部分不移动。图2中沿看图人方向定向的接受板 4可与接受腔2—起移入由打开模具芯和对应腔之间的注塑模制模具的过程所形成 的间隙内。为此目的，首先，对应销板6垂直于板平面移入打开位置，这样，后处 理销3完全地移出接受板4的接受腔2外。然后，接受板4实现沿X-方向的侧向 运动而进入打开的注塑模制模具9内。一旦接受板4位于注塑模制模具9内，外表面已经硬化的预制坯7被传送到接 受板4的接受腔2内。然后，接受板4再沿X-方向移动，这次是朝向左边。现在个别的预制坯7容纳在接受腔2内。一旦接受腔2再次布置在相关销板6的后处理
销3对面，则销板6沿接受板4方向移动，这样，后处理工具被关闭。现在轴3 转过90° ，以使包括销板6和接受板4的下一后处理工具呈现对应的准备就绪位 置，以便在注塑模制模具9打开情况下接受下一组预制坯。同时，发生先前一组预 制坯的后处理。 一旦轴3总共转过三次卯° ，则第一后处理工具到达图2底部所 示的位置。这里将会看到，与图l实施例不同，销板6"具有多个基本上布置在后 处理销3旁边的通孔8。为了移去预制坯7，销板和/或接受板4不必完全移出但只 移出一短距离，如图2底部所示。这里接受板4沿X-方向移动仅移至点X'，以使 预制坯7可通过销板6的通孔8弹出。
图3示出根据本发明的后处理系统的第三实施例。这里的后处理系统也总共有 四个后处理工具I、 II、 III、 IV，各包括接受板4和接受腔2。这里，四个后处理 工具像架子那样一个布置在另一个上面，而机器人单元(未示出)可向上或向下地 移动包括所有四个后处理工具的全部结构，这样，要求的后处理工具可移入对应的 准备就绪的位置。在图3所示的情形中，第二个最下的后处理工具III处于准备就 绪的位置。在该位置中，对应的销板6和个别的后处理销3向上移动，使后处理销 3移出接受板4的接受腔2夕卜。然后，接受板4可沿X-方向移动，也就是说，朝 向图3中右边移动到打开的模具9内。这里模具9再次是所谓的垂直系统，也就是 说，可移动的工具半部沿垂直方向移动而打开模具。工具模具9具有多个芯12， 其上保持有外表面已经硬化的预制坯7。 一旦接受板4处于图3中的位置，预制坯 7就从模具9芯中弹出这样，它们着陆在接受板4的接受腔2内。应该指出的是， 此时，图3至9所示系统也可用于注塑模制模具沿水平方向打开的水平工具。然后， 接受工具不必一个布置另一个之上，而是一个在另一个旁边地布置。如果图3至9 都是从上面观看的话，则它们清除地显示出水平工具的结构布置。
然后，如图4所示，接受板4再次移至其与对应销板6保持相对关系的位置。 后处理工具再次被引入到接受腔2内的后处理销3关闭。
在图5至9所示的下一步骤中，关闭模具9而产生下一组预制坯。现在对应预 制坯设置在后处理系统内的所有四个后处理工具中，全部的后处理系统借助于机器 人(由大箭头表示)向下，以使第二个最上后处理工具II移至准备就绪的位置内。 同时，对应的后处理系统打开，如小箭头所示，于是，对应销板6'移出接受板4' 之外。该状态显示在图6中。接下来，对应接受板4'朝向右边移动一段距离，也 如图6所示。可以清楚地看到，该实施例的销板6'具有布置在后处理销3旁边的夹具元件ll。接受板4，沿X-方向移动，也即平行于板平面移动一定程度，使保持
在其中的接受腔或预制坯7位于对应夹具元件11的对面。现在，销板6，再次沿接 受板4'的方向移动，这样，如图7所示，夹具元件7变得与预制坯7接合并牢固 地固定住它们。在下一步骤中，销板6'则再次移出接受板4'。同时，如图8所示， 模具9打开。预制坯7现被销板6'的夹具元件11夹持，这样，接受板4'又具有自 由的接受腔2。接受板4'现再次朝向右边移动，如图8中箭头所示。例如，夹具元 件借助于真空装置可夹住预制坯。因此，夹具元件可呈帽子的形式，帽子移动到预 制坯的开口，并利用真空起作用来夹持预制坯。作为它的一种替代方案，后处理销 也可呈夹具元件的形式，以使它们连接到真空源，从而用来取出预制坯。
在图9中，已经发生下一预制坯到接受板4'的转移，在此过程中，夹具元件 11允许预制坯7借助于作用在其上的重力而下落，这样，它们可被馈送到进一步 处理的程序中。
现对所有四个后处理工具相继地重复所述的方法。将会认识到，尽管已经相应 地描述了迄今为止具有四个后处理工具的实施例，但也可使用具有不同数量后处理 工具的实施例。唯独的关键所在是，设置至少两个后处理工具，这样，预制坯7 可在一显著大于注塑模制模具9循环时间的较长时间内保持在其中。
图IO示出根据本发明的后处理系统的另一实施例。这里，接受工具也包括接 受板4和销板6。接受板4可借助于驱动器10朝向和远离销板6移动。本实施例 中个别板的运动顺序描述在以下附图中。首先，后处理工具被向下移动的接受板4 打开，也就是说，接受板4远离销板6移动，这样，个别销3不再接合到接受腔2 内。具有开口 9的销板6然后稍许朝向右移动，具体来说，移动个别后处理销3 之间间距的大约一半。该状况显示在图11中。接受板4现再次沿销板6方向移动。 该位置显示在图12中。图13现示出夹住个别预制坯7的夹具单元1。预制坯借助 于夹具单元1定位在接受板4的接受腔2上方。夹具单元1脱出预制坯7，以使它 们可如虚线箭头所示地下落到接受腔2内。该状况显示在图14中。在此实施例中 将会看到，个别预制坯7不完全地接合到接受腔2内。这是因为，接受腔2具有多 孔的插入件11，通过该插入件提供流体，例如，压縮空气。由此，气垫形成在预 制坯7和接受腔2之间，这样，预制坯7与接受腔2不接触。现在，如图14中箭 头所示，接受板4再次移离销板6。
该状况显示在图15中。销板6现再次朝向左边移动，直到个别后处理销3再 次直接位于接受腔2或设置在其中的预制坯7上方。该状况显示在图16中。如这里所示，在此实施例中，后处理销3由多孔材料制成。通过该多孔材料供应压縮空 气，这样，已如图16中箭头所示，当接受板4沿销板6方向再次移动时，借助于后处理销3和预制坯之间形成的气垫，预制坯7基本上无接触地完全压入接受腔2 内。该状况显示在图17中。后处理工具保持在该状况中，持续一显著大于注塑模 制模具循环时间的较长时间。最后，图18显示全部的后处理系统。将会看到，该系统具有四个后处理工具， 它们包括固定到围绕轴5转动的转动单元的多个销板6、 6'、 6"、 6'"和接受板4、 4，、 4"、 4"'。个别后处理工具可借助于转动单元相继地配装有预制坯。图19示意地显示从第五实施例上方观看的视图。这里，后处理系统包括多个 后处理工具(显示出四个)，它们各具有销板6和接受板4。所有后处理工具以彼 此并置的关系布置，其中，接受板4总是借助于连接单元13连接到相邻后处理工 具的销板6上。后处理工具(在所示实例中，最上的后处理工具)连接到线性驱动器15。借助 于该线性驱动器，所有后处理工具的整体沿着一个方向(在所示实例中，沿水平方 向)移动。虚线所示的双头箭头用来表示传送装置的运动线，预制坯借助于该传送 装置从注塑模制模具传送到后处理工具中。当预制坯被连续地传送到对应后处理工 具内时，后处理工具组可借助于线性驱动器15发生位移，使所述后处理工具直接 位于传送工具运动线的前面。所有后处理工具被承载在轨道14上。此外，每个后处理工具具有行程装置16，对应的后处理工具可借助于该行程 装置从后处理位置移入打开的位置。现参照图19至22来示意地描述运动顺序。在图19中，后处理工具组已经借 助于线性驱动器而发生移动，使传送装置的运动线位于第二后处理工具的前面(离 图中顶部的第二后处理工具)。现第二后处理工具可借助于行程装置16而被打开。 该状况显示在图20中。现在可取出存在于后处理工具内的任何预制坯，并插入新 一组的预制坯。然后，再次关闭后处理工具，借助于线性驱动器来移动后处理工具 组，使传送装置的运动线现变得位于第三后处理工具的前面(离图中底部的第二后 处理工具)。该状况显示在图21中。最后，图22显示为打开第三后处理工具而致动对应行程装置16后所发生的情况。图23至31显示第五实施例。这里该图是从上方观察的图，也就是说，注塑模 制模具是这样一个水平工具，其中，工具通过诸工具部分相对于彼此的水平相对运18动而打开。
图23再次显示包括四个后处理工具的工具组，每个工具具有腔板4和销板6。 第二后处理工具II刚好打开，而预制坯7(例如，借助于真空装置保持住)布置在 销板6的销3处。
夹具装置11具有一排传送腔18和布置在其间的导向轨道,该夹具装置既可移 入打开的工具模具9内也可移入打开的后处理工具内。
图24显示夹具装置11位于打开的后处理工具II内的情形。夹具装置11布置 成使导向轨道17直接位于待取出预制坯7的对面。
现在，如图25和26所示，预制坯7可借助于压縮空气从销中弹出并沿着导向 轨道17下落。可供选择地，导向轨道也可用压縮空气作用而确保预制坯7迅速地 从导向轨道17中耿出。
然后，夹具单元11移出后处理工具外并移入打开的工具模具9内，以使新一 组预制坯7可传输到传送腔18内，如图27和28所示。
夹具单元ll然后再次移入后处理工具内，在此情形中，此次传送腔18位于销 对面(图29)。预制坯被传送到销上(图30)，而夹具单元ll移出后处理工具之外， 以使工具可关闭而可在后处理工具内开始后处理(图31)。
图32显示根据本发明系统的另一实施例。这里所显示的是总共的四个后处理 工具19一1、 19一2、 19一3和19一4。每个后处理工具包括一组后处理销3和一组 接受腔2。四个后处理工具19一1、 19一2、 19 —3和19一4彼此并置关系地布置在 图32中。第一后处理工具19一1具有承载一组后处理销3的销板6。此外，与第 一后处理工具19一1相关联的是承载一组接受腔2的板20。该板20另外具有一组 后处理销3。该组后处理销属于第二后处理工具19一2。板20因此一方面是第一后 处理工具19一1的部分，就如其形成所提供的对应接受腔2，另一方面是第二后处 理工具19一2的部分，就如其形成所提供的对应后处理销3。
毗邻在图32右边的板21甚至具有三个功能，除了接受腔2和后处理销3之外， 它还具有一组底部喷嘴25。这里所示实施例中的接受腔具有两个敞开端。 一端起 作馈送待处理的预制坯7。如图中清晰地所示，插入的预制坯在接受腔的另一端稍 有突出。布置在预制坯底部相对处的是底部喷嘴25，冷却流体可通过喷嘴引导到 预制坯7的底部区域上。中心板21的底部喷嘴25连同板20的接受腔和板6的后 处理销一起形成第一后处理工具19一1。第三位置处所示的板(从图31左边观看) 由此提供用于第一后处理工具19一1的底部喷嘴25，用于第二后处理工具19一2的接受腔，以及用于第三后处理工具19一3的后处理销。为了节约空间，后处理销总是布置在同一板的接受腔之间。图32右手端所示 的板22只具有底部喷嘴25。实例中所示四个后处理工具19一1、 19一2、 19一3和19一4各用于接受和处理 一组预制坯，而注塑模制模具已经正在形成下一组预制坯。个别后处理工具的功能或预制坯其它替代的配装和取出显示在图33和34中。 通过带有后处理销的板相对于带有接受腔的板的移动，可以打开后处理工具19一 1。第一后处理工具19一1被打开的情形显示在图33中。这里，带有对应夹具元件 18和可能带有导向轨道17的夹具板23现可插入到打开的后处理工具19一1内。 正如结合以上实施例已经作的描述那样，夹具元件18用来提供预制坯，而导向轨 道17用来取出预制坯。在后处理过的预制坯从第一后处理工具中取出且新一组预制坯被推入到后处 理销上之后，第一后处理工具19一1被关闭，而第二后处理工具19一2被打开。央 具板23现移入某一位置内，使导向元件17位于后处理销3对面。取出预制坯并沿 导向元件17滑出后处理工具之外。该状况显示在图34中。所有后处理工具可以上述方式相继地配装有预制坯。当所有后处理工具以此方 式配装时，则开始于第一后处理工具，取出后处理过的预制坯并用新一组预制坯代 替。例如，图35显示一固定在销板6上的后处理销3的截面图。后处理销3的外 部轮廓大致对应于预制坯的内部轮廓。后处理销3旋入到销板6上，借助于盖板元 件24盖住螺纹的结构。在这里所示的实施例中可以清楚地看到，预制坯7在端部 处不接触盖板元件24。图36显示接受腔2的截面图。接受腔2布置在接受板21内。为此目的，接受 板21具有通 L，通孔的两端被较大孔直径的对应孔放大。头套筒27配装到一侧上 的通孔内。外壳套筒28插入另一侧上的通孔内。从图37中可以更好地看清，外壳 套筒28具有外壳套筒主部29和涡流元件30。涡流元件30的外直径相对于外壳套 筒主部29减小。这样做的结果在于，当外壳套筒配装到接受板21内的通孔中时， 一环形间隙形成在涡流元件30和接受板21之间的涡流元件30的区域内。恰好就 是在该区域内，用于冷却流体的馈送装置26设置在接受板21内。因此，冷却流体 可借助于馈送装置26通过环形空间。涡流元件30具有一排狭缝31，冷却流体可 通过该狭缝渗透到接受腔内。从图37中还可看到，狭缝31相对于径向方向倾斜，这样，冷却流体借助于涡 流元件30可作圆周运动，如图37中箭头示意地所示。图36另外显示了底部喷嘴25，借助于该喷嘴可使冷却流体作用在预制坯的底 部区域上。冷却流体的流动路径示意地显示在图38中。该图是显示关闭的后处理 工具一部分的截面图。预制坯7坐在配装在接受腔2内的后处理销3上。冷却流体 一方面借助于底部喷嘴25另一方面借助于接受板4通过冷却流体馈送装置26。预 制坯基本上包括三个不同部分，它们必须不同程度地被冷却流体作用以获得最佳的 冷却。 一方面它们是底部区域35，此外是厚壁本体部分34和薄壁螺纹部分33。借 助于底部喷嘴25控制对底部区域35冷却流体的馈送。厚壁本体部分34和薄壁螺 纹部分33借助于接受板4的冷却流体馈送装置26来供应冷却流体。该冷却流体首 先流过形成在涡流元件30和接受板4之问的环形空间。那里它通过倾斜的狭缝31 进入接受腔内，也就是说，它通过外壳套筒28。当接受腔在两端打开时，冷却流 体流被分流， 一部分在预制坯的头部区域内流出接受腔，另一部分在底部区域内流 出接受腔。借助于涡流元件，赋予冷却流体以圆周运动，这样，引导它围绕预制坯 作一种螺旋形的运动。在流阻方面借助合适的结构，可调整冷却流体在头部区域流 出的部分和底部区域流出的部分的比例。流阻基本上由预制坯7和周围的头部套筒 或外壳套筒28之间间隙的大小确定。因此通过合适地选择套筒可以精确地调整冷 却流体的比例。标号清单1 夹具板2 接受腔3 后处理销4， 4， ， 4" ， 4"，接受板 5 轴6， 6， ， 6" ， 6，"销板7 预制坯8 开口9 工具模具10 驱动器11 夹具元件12 注塑模制模具芯13 连接单元14 轨道15 线性驱动器16 行程装置17 导向轨道18 传送腔19-1 — 19-4后处理工具20 双功能板21 三功能板22 底部后处理板23 夹具板24 盖板元件25 底部喷嘴26 流体馈送装置27 头部套简28 外壳套筒29 外壳套筒主部30 涡流元件31 狭缝32 O形环33 薄壁部分34 厚壁部分35 底部
权利要求
1.一种用于对注塑模制模具中形成的预制坯(7)进行后处理的系统，所述系统包括至少两个后处理工具，所述后处理工具各具有带有一组接受腔(2)的接受板(4)和带有一组后处理销(3)的销板(6)，以及用于将所述预制坯(7)传送到所述注塑模制模具之外并交替地送入到所述至少两个后处理工具内的装置，其中，每个后处理工具的所述销板(6)和所述接受板(4)可在打开位置和后处理位置之间相对于彼此作往复运动，在所述打开位置中，所述后处理销(3)设置在所述接受腔(2)外面，而在所述后处理位置中，所述后处理销(3)至少部分地设置在所述接受腔(2)内。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传送装置是带有多个夹具元 件(11)的夹具板(1)，用来夹住所述注塑模制模具中的所述预制坯(7)并将所 述预制坯(7)交替地运送到所述至少两个后处理工具中。
3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传送装置具有弹出系统，所 述弹出系统具有弹出元件，所述弹出元件可使所述预制坯(7)从所述注塑模制模 具中脱出，这样，借助于重力作用，它们可交替地传送到所述至少后处理工具内。
4. 如权利要求1至3中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，在所述 打开位置中，所述销板(6)或所述接受板(4)可在所述打开位置和传送位置之间 侧向地作往复运动，在所述打开位置中，所述销与所述接受腔(2)处于相对关系， 而在所述传送位置中，所述销与所述接受腔(2)不处于相对关系。
5. 如权利要求1和4中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，设有机 器人单元，每个后处理工具通过机器人可移入准备就绪位置和移出位置，在所述准 备就绪位置中，所述后处理工具可移入所述打幵位置并可装备有所述预制坯(7)， 在所述移出位置中，所述后处理工具可移入所述打开位置且可取出所述预制坯(7)。
6. 如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述机器人单元设计成使每个后 处理工具可移入到等待位置中。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述机器人单元包括可围绕转轴 转动的转动单元，其中，所述接受板(4)固定到所述转动单元，这样，通过所述 转动单元的转动，所述接受板可从所述准备就绪位置移动到所述取出位置。
8. 如权利要求5至7中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，在所述 取出位置中使所述后处理工具可移入所述打开位置内，其中，所述接受板(4)和 所述销板(6)在所述打开位置中可相对于彼此侧向地移入弹出位置中，在所述弹 出位置中，所述预制坯(7)可从所述接受板(4)中弹出。
9. 如权利要求5至8中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，在所述 弹出位置中，所述接受腔(2)的端部设置成使所述预制坯可因其自身重力而可从 所述接受腔(2)中弹出。
10. 如权利要求4至9中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述 传送位置设置在所述注塑模制模具外面。
11. 如权利要求4至9中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述 传送位置设置在所述注塑模制模具内。
12. 如权利要求1至11中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所 述销板(6)具有通孔，所述预制坯(7)通过所述通孔可引入到所述接受腔(2) 内和/或从所述接受腔(2)弹出。
13. 如权利要求1至12中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所 述销板(6)具有夹具元件(8)，其中，夹具元件与相应接受板(4)的各个接受腔(2)相关联，所述销板(6)和所述接受板(4)相对于彼此侧向地在两个位置之 间移动，并在两个位置中朝向彼此和远离彼此地移动，这样，在一个位置中，所述 后处理销(3)可引入到所述接受腔(2)内并再次取出，而在另一位置中，所述预 制坯(7)可借助于所述夹具元件(8)从所述接受腔(2)中取出。
14. 如权利要求1至4中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，设有 定位装置，用于沿至少一个定位方向定位所述第一后处理工具，其中，所述至少两 个后处理工具连接在一起，这样，凭借用来定位所述第一后处理工具的所述定位装 置，至少另一个后处理工具可通过所述第一后处理工具的对应定位而得到定位。
15. 如权利要求14所述的系统，其特征在于，每个后处理工具具有打开和 关闭装置，用来在所述打开位置和所述后处理位置之间移动所述销板(6)和所述 接受板(4)。
16. 如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述定位装置及所述打开和 关闭装置定向成彼此共线的关系。
17. 如权利要求14至16中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所 述至少两个后处理工具以相互并置关系设置在定位方向上，其中， 一后处理工具的所述接受板连接到另一后处理工具的所述销板上。
18. 如权利要求14至17中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所 述定位装置包括线性驱动器，最好是伺服电机。
19. 如权利要求14至18中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所 述至少两个后处理工具可位移地设置在轨道上。
20. 如权利要求15至19中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所 述打开和关闭装置是行程装置。
21. 如权利要求1至20中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，设 有用于将坯料导向出所述后处理工具外的导向元件，当所述后处理工具打开时，所 述导向元件可在所述后处理工具的所述接受板和所述销板之间移动。
22. 如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述导向元件可以是大致U 形的轨道。
23. 如权利要求21或22所述的系统，其特征在于，所述导向元件设置在将 所述预制坯从所述注塑模制模具传送到所述后处理工具中的装置上。
24. 如权利要求14或16至23中任何一项权利要求所述的系统，其特征在 于，仅有一个打开和关闭装置。
25. 如权利要求14至24中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，至 少一个且最好每个后处理工具具有锁定装置，所述锁定装置在锁定位置中可阻止对 应的后处理工具打开。
26. 如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述后处理工具在一排内以 互相并置的关系设置在所述定位方向上，所述定位装置接合到该排的第一后处理工 具上，而所述打开和关闭装置接合到该排的最后一个后处理工具上，这样，通过致 动所述定位装置，可定位该排的后处理工具，而通过释放后处理工具的所述锁定装 置并锁定该排所有其它后处理工具的所述锁定装置，且致动所述打开和关闭装置， 就可打开后处理工具。
27. 如权利要求1-3、 5-6、 9-10或15至26中任何一项权利要求所述的系统， 其特征在于，至少一个接受板同时又是呈销板的形式。
28. 如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述后处理工具接连地设置 在打开方向上，其中，两个相邻设置的后处理工具的所述后处理销和所述接受腔最 好相对于彼此位移通过接受板的两个相邻接受腔的大约一半间距。
29. 如权利要求1至28中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述至少两个后处理工具附加地各具有带有一组底部后处理装置的底板，其中，所述 接受腔在两侧上敞开。
30. 如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述底部后处理装置包括喷 嘴，利用所述喷嘴可将冷却流体引导到所述预制坯的底部上。
31. 如权利要求29或30所述的系统，其特征在于，至少一个板同时又是第 一后处理工具的所述底板、第二后处理工具的所述接受板和第三后处理工具的所述 销板。
32. 如权利要求1至31中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所 述接受板具有用于冷却流体的馈送装置，其中，所述用于冷却流体的馈送装置设置 成使冷却流体可通过每个接受腔。
33. 如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述接受腔具有两个敞开侧， 而所述用于冷却流体的馈送装置设置成使冷却流体分流并在两个敞开侧处离开所 述接受腔。
34. 如权利要求32和33中任何一项权利要求所述的系统，其特征在于，所 述用于冷却流体的馈送装置具有涡流元件，所述涡流元件设计成对冷却流体赋予圆 周的旋转运动。
35. 如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述涡流元件包括具有沿纵 向方向设置的多个狭缝的套筒，其中，在垂直于所述套筒轴线的截面图中，所述狭 缝相对于径向方向倾斜。
36. —种对注塑模制模具中形成的预制坯(7)进行后处理的方法，其中， 所述预制坯(7)传送到所述注塑模制模具之外而进入其内部形状基本上对应于所 述预制坯(7)外部形状的接受腔(2)内，其特征在于，将外形基本上对应于所述 预制坯内部形状的后处理销(3)引入到所述预制坯(7)内，并将其保持在其中持 续一段时间，该时间段大于所述注塑模制模具的模具停留时间。
37. 如权利要求36所述的方法，其特征在于，在大于循环时间的一段时间 中，所述后处理销(3)保持在所述预制坯中，该段时间较佳地是循环时间(10) 的三倍，特别较佳地是至少四倍。
38. 如权利要求36和37中任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，借 助于流体，最好是气体流体，使流体通过较佳地在所述接受腔(2) —端附近的开 口引入到所述接受腔(2)内，由此，阻止所述预制坯(7)与所述接受腔(2)的 内表面接触。
39. 如权利要求36至38中任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，流 体，最好是气体流体，通过所述后处理销(3)内的开口至少不时地引入到所述预 制坯(7)内。
40. 如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述流体引入到所述预制坯 (7)内，使所述预制坯(7)借助于流出的流体进一步压入所述接受腔(2)内，并且在所述后处理销(3)和所述预制坯(7)之间基本上没有直接的接触。
41. 如权利要求36至40中任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，采 用具有两个敞开端的接受腔，将流体引入到所述接受腔内，使流体沿着所述预制坯的外面流动并从所述接受腔的两端流出。
全文摘要
本发明涉及一种对注塑模制模具中形成的预制坯(7)进行后处理的系统，所述系统包括至少两个后处理工具，其各具有带有一组接受腔(2)的接受板(4)和带有一组后处理销(3)的销板(6)，以及将预制坯(7)传送出注塑模制模具外并交替地送入至少两个后处理工具内的装置。为了提供一种对注塑模制模具中形成的预制坯进行后处理的方法和系统，其一方面允许从注塑模制模具中较早地取出预制坯，另一方面在从注塑模制模具中取出之后允许可靠地特别后处理预制坯的内部，根据本发明，提出了在大于模具停留时间的一个时间段内将后处理销(3)保持在预制坯内。
文档编号B29C45/72GK101316691SQ200680044642
公开日2008年12月3日 申请日期2006年11月10日 优先权日2005年11月30日
发明者C·瓦格纳, H·瑟米斯, R·佩特瑞, W·奈特 申请人:Mht模具及热转子技术股份公司