专利名称：热塑性容器注射吹塑成型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用热塑性材料通过注射吹塑成型方法而生产容器或其它中空物品的装置。尤其是，本发明涉及用于生产特殊吹型成型物品(例如特殊尺寸和形状的容器)的模具芯棒与用于生产各种尺寸和形状的容器或其它物品的成型装置的表面封块之间的改进的密封结构。
人们已经知道热塑性容器或其它中空物品可用已知的注射吹塑成型方法工艺来制造，在该方法中，在旋转成型机的第一Ⅰ位由注射成型方法生产末端封闭的中空预制品或型坯。在该方法中，每个预制品都是围绕一个长的窄元件(通常称作芯棒)的外部，而注射成型的。芯棒或尤其是多腔成型机中类似芯棒的多重体被插入成型机的旋转台表面封块元件中，而旋转台与插在表面封块中的芯棒一起转位，在芯棒上形成型坯后转换至吹塑成型工位。在该成型工位，该型坯(此时仍处于适于成型的温度)抵住配合模具部件的内表面被吹塑为容器或其它中空物品的轮廓。在此种类型的工艺中，每个芯棒都是中空的，其目的是使用于吹塑操作的压缩空气由成型机穿过表面封块穿过芯棒而进入被吹塑的每一物品内。
由于在容器或其它物品内在其被吹塑以完成吹塑操作时需维持正压，因此在每个芯棒和成型机表面封块开口(其容纳此芯棒的一个末端)之间需要提供适宜的密封。因此，通常都是在表面封块的每个芯棒接收开口的内表面环形槽中放入一个弹性体O形环来实现密封。此O形环于是贴着芯棒的外径表面密封，并用来阻止吹塑空气从成型机穿过表面封块开口和芯棒外面之间的环形开口泄漏。然而这种密封的使用限制了芯棒相对于表面封块的径向移动，即横断芯棒纵向中心轴线的移动，而这种径向移动可能是吹塑操作过程中为调节芯棒和模具装置的其它元件之间可能的不同心度所希望的，如上所述，由于贴着芯棒的直径密封，芯棒和模具装置的不同心度主要通过芯棒相对于延伸穿过表面封块O形环的轴线的偏角(即相对于横断芯棒纵向中心轴线的中心延线)来调节。然而此偏角在容器成型操作中是不利的，尤其是出现较大的角度时更是如此，因为它可导致芯棒和模具装置的瓶子成品形成颈环(在容器吹塑操作中这些环被移动到紧贴芯棒的位置)过度和过早磨损。此外，在某些情况下此芯棒偏角可导致由此装置生产的容器侧壁壁厚发生不希望的变化。
根据本发明提供的一种塑料成型装置，它可调节成型机表面封块元件和芯棒元件(其一端插入表面封块的开口)之间的大体上径向的移动。尽管如此，在根据本发明的装置中在表面封块和芯棒之间还是提供了一种适宜的空气密封以便容许所用的芯棒从表面封块传送压缩空气至芯棒上的已加热热塑性预制品内部从而在模具内将该型坯吹制成所希望的外形。
根据本发明的接收芯棒的成型机表面封块开口被制造成这样的尺寸以便能相对于在其接收的芯棒末端，或相对于紧贴嵌入芯棒末端的衬套或其它环形元件提供基本上径向的间隙，此外芯棒末端附近装备有径向向内凸出的环形表面。而芯棒端面本身，或环绕的环形元件(其被固定到芯棒的末端)的端面设有向内延伸的环形O形环接受凹口。于是在此凹口中嵌入一弹性O形环。当芯棒插入表面封块开口内一合适深度时，放置的O形环就密封啮合表面封块开口的环形表面。芯棒插入表面封块开口的深度是这样控制的，当芯棒插入表面封块至一适宜深度时，在芯棒的靠近表面封块的前表面处设置一向内延伸的凹口然后将芯棒确定地夹持在相对于表面封块的轴线位置，这是由定位圈中的U形槽来实现的，该定位圈通过带螺纹的固定器或类似物可移动地固定到表面封块的向外表面上定位器中的U形槽啮合芯棒中的径向槽，且相对于该径向槽有足够的径向间隙，以容许在芯棒和表面封块之间自由地径向移动，同时又阻止芯棒相对于表面封块的轴向移动程度(那将导致失去它们之间的密封啮合)。
当希望生产不同尺寸或特性的吹塑容器或其它制品时，退出生产的制品芯棒可通过从表面封块的向外朝向表面拆卸定位圈而容易地除去，然后用要投付生产的制品的合适尺寸及设计的另一芯棒代替原来的芯棒。
本发明这种应用的芯棒可相对于接受芯棒的表面封块开口自由移动，或者每根芯棒由至少三个，优选四个定心元件调整或弹性对中或在其表面封块开口范围内另外定位。此定心元件在环绕其周边的位置径向延伸入表面封块内，以便在环绕芯棒未端有一定间隔的位置啮合表面封块开口范围内的芯棒末端。为此目的打算使用刚性的和弹性的两种定位元件。
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的表面封块和芯棒组件用于生产容器和其它制品的机器上，这些产品是由热塑性材料用注射吹塑成型工艺生产的。特别是，本发明的目的是生产一种这样特性的组件，其中允许芯棒相对于表面封块在芯棒插入其中的表面封块开口范围内径向移动，同时在芯棒和表面封块之间保持适宜的密封以容许吹塑工艺用的压缩流体从表面封块穿过芯棒流入被吹塑的制品内。
为了进一步理解本发明及其目的，可注意附图及其随后的简要说明，优选实施例的详细说明和附加的权利要求。
图1是根据本发明一个优选实施例的不同于传统注射吹塑成型机的表面封块的局部纵剖图;
图2是图12-2线的局部剖面图，相对于图1稍微放大了比例;及图3是类似于图2的本发明另一实施例的视图。
参考号数10用来标记根据本发明优选实施例的表面封块。表面封块10一般水平延伸，并在其相对端被固定，所示的仅是不同于传统注射吹塑成型的末端10a，而转盘末示。在末端10a安装有带帽螺钉12以便将其固定到成型机转盘上。
表面封块10提供一或多个(但通常是许多且经常是12个之多的)从其上穿过的开口14，而每个开口都设计成能容纳延伸的管状元件16，它在成型术语中通常被称为芯棒，一个单开口端热塑性制品，例如瓶子或其它类型的容器围绕每个芯棒16被吹塑成型，而该芯棒用来从成型机转盘穿过表面封块10传输压缩空气或其它吹塑介质至围绕此芯棒的被吹塑成型的制品内部。一般，芯棒对于环绕其吹塑成型的特殊容器都是依一定尺寸制造的，因此在希望生产不同的容器时就要更换芯棒。
为了适宜芯棒16的操作，需要适当密封芯棒16和表面封块10的开口14之间的接合点，在该处容纳有密封件以阻止穿过芯棒的吹塑流体逃逸。进一步，对于某些芯棒16和表面封块10之间的不对中提供密封也很重要，从而调节了各类不对中，此不对中现象可以(且经常)发生在芯棒16和部分模具(未示)之间的成型操作中，该模具环绕并限定环绕此芯棒被吹塑的制品的形状。在本发明中，可通过在每个开口14的大部分内表面14a和由14环绕的芯棒16的大部分外表面(在图解的实施例中为固定到芯棒16末端的衬套18的外表面18a)之间提供相当大的径向间隙来满足这些双重需要，也可通过在衬套18的环形凹口18b中提供一种弹性或其它可屈服材料的O形环20以及在每个开口14的背面或成型机邻近的末端提供一向内弯曲的(inturned)环形法兰14b来满足这些需要。这样，每个芯棒可在其开口14范围内自由径向移动以调节表面封块10和容纳其反向端的模具部分之间所需要的不对中，同时维持密封啮合中的O形环20与环形法兰14b以防止任何这种所需的不对中所造成的吹塑流体的逃逸。
芯棒16相对于环形法兰14b的适宜轴向定位可保持O形环20和环形法兰14b之间的密封啮合，这可通过提供紧接表面封块10下面的位置带有环形槽16a的芯棒16来保证，也可通过一对帽形螺钉24将可移动的U形定位圈22固定到表面封块10的前面来保证。定位圈22的两个相对腿22a，22b之间的横向间隔小于芯棒16的大部分外径但稍大于其环形槽16a的直径。这样，当定位圈22用其腿22a，22b啮合芯棒16的环形槽16a从而固定到表面封块10上时，O形环将必定适当地定位从而密封啮合法兰14b，同时还在腿22a和22b与槽16a之间提供足够的间隙，以容许芯棒16相对于开口14径向移动。
芯棒16可在开口14内自由移动或在其中预对中。如果希望在开口14内预对中芯棒16，则表面封块10就要提供至少3个，优选4个圆周相隔配置且径向对准的螺纹定位孔道26，这些孔道与芯棒16的末端对中，或当芯棒16带有衬套18时就与衬套18对中。螺钉28，优选在其内自由端带有螺旋弹簧30的那种类型，在使用弹簧30时，将其拧入每个孔道26以便积极地，或有弹性地调整芯棒16的末端相对于容纳芯棒的开口14的预对中或径向预定位。
为了确保在衬套18和它所环绕的芯棒16的末端部分之间保持适宜的密封，在它们之间安置一弹性O形环32，例如，在衬套18的内径中面向中心的环形凹口18c内安置此O形环。然而也可设想将O形环安置在芯棒16中与衬套18内表面啮合的面向外的环形凹口内，未示。
在图3的实施例中，参考号数40用来标记根据本发明另一实施例的吹塑成型机表面封块。该表面封块40有一或多个穿过其延伸的开口44，而每个开口44容纳一细长的筒形芯棒46的末端。芯棒46的外径稍微小于环绕其的开口44的内径部分，以容许芯棒46在开口44范围内径向移动，即，芯棒46在横切其纵向中心轴线的延伸平面中移动。
芯棒46和开口44之间的接合处必须密封以阻止吹塑空气(从表面封块40流过芯棒46)损失，在芯棒一端的环形槽46b内放置一弹性有O形环50，从而密封这一端。放置O形环50在背面或机器相邻开口44的末端以便密封啮合向内弯曲的(intumed)环形法兰44b。
O形环50保持与法兰44b的密封啮合是通过在芯棒的外表面带有一环形槽46a而进行的，该槽直接位于表面封块40的前面并以任何所希望的形式在表面封块40的前面可动地固定一U形定位器52。定位器52的支腿伸入槽46a之内，以充分防止芯棒46的轴向运动而破坏O形环50和法兰44b之间的密封，同时容许芯棒46相对于开口44自由径向移动。
如图所示，芯棒46有多阶内面直径，包括一小直径部分46c，它在芯棒长度上延伸一大部分，在其自由内端的一大直径部分46d，其尺寸与由法兰44b确定的开口相一致，以及，如果需要，在直径46c部分和直径46d部分之间设置一中间尺寸的直径46e避免反向流体流动特性，如果在直径46c部分和直径46d部分之间变化太突然就可能形成反流。
因此，图3的实施例主要不同于图1和2的实施例在于图3的实施例省略了对应于图1和2的实施例中衬套18的对衬套的需要以及对应于图1和2的实施例中O形环32的对O形环的需要，同时在图3中未示，图3的实施例可以配置对应于图1和2的实施例中螺丝28和弹簧30的对中或定位螺丝和弹簧。
尽管在这里已显示并叙述了发明人到申请日为止为实行本发明所设想的最佳模式，然而对于本领域的那些熟练人员来说在不超出本发明的范围，如由后面的权利要求的术语所单独限定的范围的条件下显然可以做出适宜的改进、变化和同等物。
权利要求
1.吹塑成型热塑性中空制品的装置，其改进包括适于固定到所说的吹塑成型机上的表面封块，所说的表面封块有至少一个通常沿其轴线延伸穿过的开口，此至少一个开口有一沿其径向伸出的环形法兰，所说的环形法兰由表面封块的前面向内放置；在所说表面封块的所说开口范围内定位了其一个端部的细长中空芯棒，所说的端部有一相邻所说环形法兰定位的自由端，所说的端部在与所说芯棒纵向中心轴线垂直延伸的平面内能够相对于所说至少一个开口移动，所说芯棒有向所说表面封块的所说前面的另一边延伸的另一部分；装在所说芯棒所说端部的自由端的O形环密封装置，所说的O形密封装置在所说芯棒的所说端部相对于所说开口移动时适于密封啮合所说的环形法兰；及将所说芯棒相对于所说环形法兰精确定位的装置，以便保持所说的O形环密封装置密封啮合所说的环形法兰。
2.根据权利要求1的装置，其中所说芯棒在位于所说表面封块所说前面的外表面包含一环形槽，其中所说精确定位装置包括一可移动地固定至所说表面封块的定位器，所说定位器有一伸入所说环形凹口的部分。
3.根据权利要求2的装置，其中所说定位器一般是U形的，其中所说的部分含有所说定位器的第一支腿，且其中所说定位器进一步包括一第二支腿，所说第二支腿也伸入所说环形凹口。
4.根据权利要求1的装置，其中所说芯棒的所说端部含有一固定其上的环形衬套，所说环形衬套在其一个端面上有一环形槽，而其中所说的O形环密封装置被定位于所说环形衬套的所说环形槽内。
5.根据权利要求4的装置，进一步含有在所说芯棒所说端部和所说环形衬套之间定位的密封装置以密封阻止在其之间的吹塑气体流动。
6.根据权利要求1的装置，进一步包括至少三个沿周向隔开定位的开口，它们一般沿径向延伸穿过所说表面封块，每个所说的定位开口与所说芯棒的所说端部对准;及在每个所说定位开口中可调节定位的定位装置以便啮合所说芯棒的所说端部以容许所说芯棒相对于所说开口的可调节径向定位。
7.根据权利要求6的装置，其中每个所说的定位装置在其内自由端含有一有弹性的元件。
8.根据权利要求7的装置，其中所说有弹性的元件含有一螺旋弹簧。
9.根据权利要求6的装置，含有至少4个所说的定位开口。
10.吹塑成型热塑性中空制品的装置，其改进包括适于固定到所说吹塑成型机上的表面封块，所说的表面封块有许多通常沿其轴线穿过延伸的横向间隔布置的开口，每一所说的开口都有一向其径向伸出的环形法兰，每个所说的环形法兰都从表面封块材的前面向内放置;许多细长的芯棒，每个芯棒在所说表面封块的所说多个开口中的一个范围内有一被定位的端部，每个所说的端部都有一相邻开口(所说端部在其内定位)的环形法兰定位的自由端，每个所说的端部在与所说芯棒纵向中心轴线垂直延伸的平面内相对于容纳所说端部的开口而移动，每个所说芯棒进一步有向所说表面封块的所说面的另一边延伸的另一部分;许多O形环密封装置，每个所说的O形环密封装置被装入每个所说芯棒末端的自由端中，每个所说的O形环密封装置都适合于密封啮合开口(当所说的端部相对于所说的开口移动时在此开口中容纳所说的端部)的环形法兰;及将每个所说芯棒相对于开口(在此开口中定位所说芯棒的端部)的环形法兰精密定位的装置，以保持由所说环形法兰携带的O形密封装置与所说的环形法兰密封啮合。
11.根据权利要求10的装置，其中每个所说的芯棒包含位于所说表面封块所说前面前边并在其外表面上的环形凹口，而其中所说精确定位的装置包括可移动地固定到所说表面封块上的定位器装置，所说的定位器装置有延伸到每个所说芯棒的所说环形凹口的装置。
12.根据权利要求11的装置，其中所说定位器装置包括许多单独的定位器，每个所说的定位器可被移动地固定到所说的表面封块上，并且有一伸入到一个所说芯棒的环形凹口中的部分。
13.根据权利要求11的装置，其中每个所说的定位器通常是U形的，其中所说的每个定位器的所说部分包括所说每个定位器的第一支腿，且其中每个所说定位器进一步包括第二支腿，所说每个定位器的第二支腿也伸入所说每个芯棒的环形凹口中。
14.根据权利要求10的装置，其中所说每个芯棒的端部包括一固定到其上的环形衬套，所说的环形衬套在其一个端面中有一环形槽，而其中所说的每个O形环密封装置就配置在一个所说环形衬套的环形槽内。
15.根据权利要求14的装置进一步包括在每个所说芯棒的所说端部和固定到其上的环形衬套之间配置的密封装置以便密封阻止在其之间吹塑空气的流动。
16.根据权利要求10的装置，进一步包括至少三个沿圆周隔开配置的定位开口，此开口通常径向延伸穿过环绕每个所说开口的所说表面封块，每个所说定位开口(环绕所说的一个所说开口)都与芯棒的端部对准，该芯棒在所说的一个所说开口范围内被定位;及在每个所说定位开口中可调节确定位置的定位装置，以啮合所说芯棒的所说端部以便容许所说芯棒相对于所说开口可调节径向定位。
17.根据权利要求16的装置，其中每个所说定位元件包括一个在其内自由端的有弹性元件。
18.根据权利要求17的装置，其中所说有弹性元件包括一螺旋弹簧。
19.根据权利要求16的装置包括至少四个所说的定位开口。
全文摘要
一种用于生产热塑性容器类型的注射吹塑成型机上的表面封块(10)。此表面封块有一横向排列轴向延伸穿过的开口(14)，每个开口容纳一细长管状芯棒(16)的端部。在容纳于此开口中的端部上固定着该芯棒的环形衬套，此开口的尺寸容许其中的环形衬套径向移动从而容许芯棒相对于表面封块移动。此环形衬套在其一个端面有一环形凹口(18a)而该凹口携带一弹性O形环(20)，其在开口的背面密封啮合一向内弯曲的环形法兰(14a)。
文档编号B29C31/04GK1111563SQ94113728
公开日1995年11月15日 申请日期1994年9月16日 优先权日1993年9月16日
发明者R·S·康尼发尔 申请人:欧文斯-伊利诺塑料制品有限公司