专利名称：塑料容器的毛坯与吹管之间的密封装置以及具有这种装置的容器吹制机的制作方法
技术领域：
本发明涉及保证吹制或拉伸吹制法容器制造机中塑料容器毛坯和吹管之间的密封的装置，还涉及具有至少一个这种装置的机器。
在现有技术中，人们对制造塑料容器的机器已有所了解，这种机器依次包括以下几个部分预制坯进口部分，预制坯加工部分，热处理炉，加热后预制坯的加工部分，装有吹制容器装置(一般在拉伸后)的模具，每个容器的加工部分和容器出口部分。
上述机器可以只用一次吹制完成从预制坯到最终容器的制造。
人们还知道用所谓的二次吹制法制造容器的机器。例如，在法国专利2658119中，需要使用分别由一台上述机器组成的两台装置，一传送装置连接这两台装置。
容器的制造包括以下步骤，上述的法国专利中对这些步骤作了详细的描述1)在第一装置中加热预制坯，然后吹制(拉伸吹制)中间容器；2)传送装置将中间容器送至第二装置；3)在第二装置中对中间容器实施特殊热处理，然后吹制最终容器。
详细的制造步骤以及优于其它方法之处已为本行业人员所熟知并且不是本发明的目的，因而不再详细描述。
为了理解本发明，还需要提及的是预制坯一般是通过在一个适当模型中注入塑料得到的。预制坯的形状和实现预制坯所需材料的量取决于要吹塑的容器的设计，但基本结构是相同的，即预制坯为管状，一端开口，另一端封闭。
开口端和直接相邻的部分构成预制坯的颈部。颈部的形状一般是不变的，并与最终容器的颈部形状(对瓶子即为瓶颈)一致，因而在以后的吹制步骤中颈部形状不再改变。
因此，如果毛坯是用于得到用螺旋盖封闭的容器，则颈部在注入时就应具有带最终形状和尺寸的螺纹。相反，如果容器由盖子封闭，则预制坯的颈部应具有相应的形状和尺寸。
另外，预制坯的形状应便于从注入模中取出。多数情况下，坯体的形状至少为锥形，颈部锥体的直径大于底部直径。封闭端构成预制坯的底部，底部和颈部中间的部分即为毛坯体。
了解颈部和毛坯体之间有一个预制坯的肩部、以及材料在毛坯体和底部的分布以形成最终容器的体和底对了解本发明不是必需的。
在下面的描述中，将用“毛坯”不加区分地表示预制坯或中间容器。实际上，根据是用于一次吹制机还是两次吹制机，预制坯成为最终容器或中间容器的毛坯。同样，在两次吹制机中，中间容器是最终容器的毛坯。
另外，在下面的描述中，用“容器”不加区分地表示两次吹制工艺得到的(因而是从预制坯得到的)中间容器，或者是从两次吹制得到的(即中间容器为毛坯)最终容器，或者从一次吹制工艺(即从预制坯)得到的最终容器。
为了把毛坯转化为容器，需要向毛坯中注入高压流体。所用流体一般为空气，吹制压力在几巴到几十巴之间，对于在本专利申请的机器上吹制瓶子，典型压力为40巴左右。对高得多的压力也进行了试验。
流体通过吹管注入毛坯。吹管至少包括一个将带压流体引入毛坯的喷口，喷口另外还与供气源，如压缩机、储罐或相应设施连接。
已知的吹管包括一个喷嘴，吹制时将该喷嘴插入毛坯颈部的开口中。喷嘴一般为锥形，锥体底的直径等于或略小于毛坯颈口的直径，因而顶部直径更小。锥体顶部形成吹管的自由端，而锥体底部则与机器也就是通过吹管体与流体源连接。吹管体和喷嘴可以加工成一个零件，也可以加工成不同的零件，在这种情况下，一个装在另一个之上。一个加工形成的环形突缘或吹管体与喷嘴接触形成的突起围绕在吹管体底部周围，其作用一方面是限定喷嘴插入毛坯的距离，另一方面是为了保证吹制时毛坯内、外之间的密封。
因此，在把毛坯放入模具之后，把吹管喷嘴插入颈口，直至该环形突起与毛坯的上边缘接触并施加一定的推力以补偿吹制压力。
但是，这种结构存在一些缺点，因为它不能始终保证绝对密封，这样，根据情况不同，或者使效率降低，或者使吹制完全失效。
实际上，由于密封主要是靠上边缘和环形突起之间施加的压力来保证的，很明显，上边缘表面的任何一点缺陷，如储存毛坯时的碰撞造成的坑穴或少注入了一点材料和上边缘平滑度的缺陷都可能成为泄漏的原因。颈部直径越大，这种危险也越大。
一种解决办法是把一个密封圈固定在吹管上，使密封圈夹在环形突起和上边缘之间。但密封圈会迅速被挤压并破坏，这一方面是由于必须施加较大的推力以补偿吹制压力，另一方面是吹制操作重复进行在该申请的机器中，每个模具每小时吹制上千个容器，换句话说，这就意味着一个吹管每小时要连续与上千个毛坯连接。
因此，本发明的目的是发明一种装置，一方面能可靠地保证吹管和每个要与之连接的毛坯之间的密封，另一方面能够经受重复使用。
根据本发明，即保证容器吹制机中吹管和毛坯间密封的装置，毛坯包括一个吹制过程中不会改变的颈部和颈口，吹制前将吹管插入颈口，吹制后抽出该装置的特点是具有密封件，密封件装在吹管上，并且至少能取两种位置，第一位置防止插吹管时密封件与毛坯接触；密封件在第二位置保证毛坯与吹管间的密封；该装置的特点还在于它包括了吹管完全插入毛坯后，使密封件从第一位置过渡到第二位置的装置。
因而，由于在插入吹管期间密封件不与毛坯接触，这一阶段密封件不会损坏。另外，由于只有在吹管完全插入毛坯后密封件才会处于第二位置，因而密封件在任何情况下都不会压缩在毛坯颈部的上边缘和部分吹管之间，因而不会受到吹管和上边缘之间的挤压和冲击作用。
因而通过一种极简单的方法达到了本发明的目的。
根据本发明的另一个特点，该装置能使密封件在拔出吹管后自动从第二位置回到第一位置，并且只要吹管没有完全插入新毛坯，密封件就稳定地留在第一位置。
因此，只要新毛坯没有就位，密封件就不会意外地回到第二位置，这更增加了装置的可靠性。
根据另一个特点，当实施预吹制时，利用预吹制流体把密封件从第一位置送至第二位置，在没有预吹制的情况下，利用吹制流体把密封件送至第二位置。因而不再需要任何附加机械装置，这就降低了制造成本，并使装置简化。
根据另一个特点，密封件装在吹管喷嘴上。
通过下述说明并参照附图，可了解本发明的其它特征和优点，附图如下-
图1和图2为装有本发明装置的机器的部分剖视图，根据第一实施例，密封件分别处于第一(图1)和第二(图2)位置；-图3、4为装有本发明的装置的机器的部分剖视图，根据一个实施例，密封件分别处于第一(图3)和第二(图4)位置；-图5为装备本发明装置的吹管的优选实施例的端视图，该吹管用于插入到毛坯颈口中。
图1或图2所示的机器的一部分包括吹管1，放在支座2上，并通过螺钉3、4与机器的框架(图中未示出)连接。
在这些图中，吹管1的喷嘴，也就是用于插入毛坯颈口中以进行吹制的部分处于插入毛坯5中的位置，图中所示的毛坯位于吹制模具6中；众所周知，模具6由两个半模具7、8和模具底9组成。用各种已知的方法(未出示)可以在装新毛坯或取出容器时使半模具7、8分开，并使底9沿箭头10所指的方向离开，使吹管1沿箭头11所指的方向离开。
还是用已知的方法，例如用钳子(未出示)在毛坯或容器颈部13处的环形槽12处夹住毛坯或容器，将毛坯放入，或将容器取出。当完成毛坯时，颈部13就有其最终形状和尺寸，因此容器的环形槽与毛坯的环形槽12相同。
在所示的例子中，螺纹14围绕上边缘和环形槽12之间的颈部13，可以使盖子拧到固定容器上。当然也可以找到其它方法代替螺纹固定其它类型的盖子。
最后，同样已知的是，在颈部13离上边缘最远的部分，在所述例子中即为环形槽12处的周围有一个凸缘15。
同样众所周知的是，颈部13和突缘15都在模具6之外，而毛坯5的主体16在吹制过程中处于模具6之内。为了进行吹制，当半模具7、8和模具底9处于吹制位置时，模具有一个开口17，与模具底9相对，使毛坯可以装到刚才提到的模型的位置上。当装入吹管1时，凸缘15贴靠在模具的开口17的外缘上，防止毛坯5在拉伸杆和吹制高压的作用下从模具内脱出。
最后，同样已知的是，吹管1具有一个中心轴为19的喷口18，用于一方面通过拉伸杆(图1、2中未出示)，另一方面通过吹制流体。
根据本发明，吹管1具有一个带密封件的装置，密封件可以有两种位置，第一位置示于图1，第二位置示于图2。
在图1、2所示的例子中，密封件由一个环形密封圈20组成。该密封圈位于吹管1周围的环形凹槽21中。当吹管1完全插入毛坯5的颈部13中时，该凹槽处于吹管1中与毛坯5的颈部13的内壁相对的区域。
在图1、2所示的例子中，凹槽21包括两个相对的横向壁22、23，这两个壁互相平行并与吹管1的中心轴19垂直。第一个壁22靠近吹管喷嘴的自由端，即插入颈口的部分。因而第二个壁23处于第一壁22与吹管1和支座2连接的端部之间。
实际上，第一个壁22是借助于吹管1喷嘴周围的环形边24而形成的。该边是在加工凹槽时得到的。如图1、2所示，环形边24的外围与吹管中心轴19相比最好是倾斜的或弯曲的，使环形边在吹管1自由端附近测量的直径小于凹槽21处测量的直径。
因此，在图1、2所示的实施例中，环形边24的外围是锥形的，锥体的底面位于第一壁22处，锥体的顶面与吹管自由端面重合在一起。
最后，环形边的最大直径，即图1、2中圆锥底的直径略微小于吹管1插入颈部13的开口时要通过的与该边相对的毛坯5的颈部13的内径。
这种结合了环形边外围形状和环形边最大直径的结构可以使吹管1很容易插入颈部13，同样也容易取出，而不损坏颈部。
构成凹槽底的第三个壁25与前两个壁相连。该壁与吹管1的轴19相比是倾斜的，使凹槽21在靠近第一壁22处的深度大于靠近第二壁23处的深度。另外，凹槽21的第一壁22和第二壁23之间的距离大于密封圈的厚度，使密封圈可以在凹槽内从第一壁向第二壁或从第二壁向第一壁移动。
另外，凹槽21在靠近第一壁处的深度使密封圈在同时与凹槽的第一壁22和底25接触时完全隐蔽在凹槽中，即完全被环形边24所掩盖，如图1所示。
在实施本发明时，密封圈20的内径使得当密封圈与凹槽21的第一壁22接触时能自由地围在底壁25的周围，也就是没有被底壁25所拉伸。相反，当密封圈向第二壁23方向移动时，密封圈越来越紧地贴靠在底壁25上，这是因为第一壁22和第二壁23之间，凹槽21的深度逐渐减小，这就必然导致密封圈包围的吹管1的底25处的直径的逐渐增加。
在一种变型中，密封圈20贴靠在底壁25上，因而即使密封圈与第一壁22接触时，也或多或少有些拉伸。因而密封圈越向第二壁移动，与底的贴靠也越紧。
另外，无论密封圈在与第一壁22接触时是否拉伸，凹槽21的深度和密封圈的厚度应使有毛坯5存在并且密封圈逐渐离开第一壁22向第二壁23靠近时，密封圈都贴靠底25，最后从凹槽21露出，因而也就是从吹管1的喷嘴周围露出，然后与毛坯5的颈部13的内壁接触。因此，由于密封圈同时与凹槽的底壁25和毛坯颈部的内壁接触，从而保证了密封。
图2示出第二位置的密封圈，即刚才所述的密封位置。除了密封圈的这个位置之外，图中的零件及标号与图1相同。
密封圈从第一位置向第二位置的移动在有预吹制的情况下由预吹制流体保证，或由吹制流体保证。流体通过吹管1的中心孔18注入毛坯5，孔18中还可以通过一个拉伸杆，由于与本发明无关，故未在图中出示。
为了使流体能够重新推动密封圈，必须使流体能很容易地进入凹槽21。
因此，与第一壁22连接的边缘24具有缝或孔，或其它方式使已注入毛坯的一部分流体进入凹槽，并借助于流体的压力把密封圈推向第二位置。
这些缝、孔或其它方式应均匀分布在边缘24周围并且数量足够多，使边缘24周围各点均匀地推动密封圈。
图1、2的剖视图是假设从两个直径相对的缝26、27的中心切开的，因而可以在图中看见这两个缝(第一壁22之下边缘24没有阴影的区域)。
图5表示吹管自由端的一个可能的实施例，该吹管的确定第一壁22(因为在后面，故图中看不见)的周边上具有一些均匀分布的缝。假设该实施例适用于图1、2所示的装置，并且图1、2的剖视图是通过图5中的A-A线得到的，则在图5上可看到周边24、吹管的中心喷口18、两个螺钉3、4和上述的两个缝26、27。
在图示的例子中一共可以看见16个缝。缝的数量可以根据吹管喷嘴的直径而变化，直径小的喷嘴不能容纳与大直径喷嘴同样多的缝。
当流体压力存在时，密封圈20在限定凹槽底的锥形斜坡上滚动，最后卡在凹槽21的底和毛坯颈的内壁之间，从而保证密封。
当流体压力被释放时，容器吹制后，由于密封圈是被卡住的，因而仍留在原地。
把吹管从毛坯颈部抽出就能很简单地使密封圈回到第一位置，因为吹制后密封圈仍被卡在毛坯和吹管之间，抽出吹管的动作自然会使密封圈20产生相对于毛坯和吹管的移动，在毛坯上的移动自动向第一壁22的方向，即向第一位置方向进行。
图3、4为本发明的一个优选实施例。除密封圈的位置以外，这二个图是一样的。图3为密封圈不保证密封的情况，图4为密封圈保证密封的情况。
另外，图3、4所示的优选实施例与图1、2所示的实施例之间的差别很小仅仅是凹槽的形状不同，特别是凹槽的底。因此与图1、2中的零件相同，标号也相同，故不重新描述。
凹槽210的边界为第一壁22、第二壁23和底250、251。
底不像图1、2中的25那样由一个锥形边构成，而是由两部分组成。第一部分250为以吹管的轴19为中心的柱形。第二部分251为锥形，与第一部分250和凹槽的第二壁23连接。锥体的顶由第一和第二部分相接而构成，锥体的底落在第二壁23上。
在第一壁22和锥形的第二部分251之间测量的柱形第一部分250的高度至少等于密封圈厚度的一半。
因此，在图3、4所示的实施例中，第一部分250的高度基本等于环形密封圈20厚度的四分之三。
柱形部分250的存在可以在吹制时使密封圈20产生加速度，帮助密封圈更容易地从第一位置过渡到第二位置，而图1、2的实施例中，由于凹槽的底只是锥形而造成的拉伸作用，密封圈立即受到减速作用。
假设图5所示的吹管喷嘴也适用于图3、4中的装置，图5结合图1，2所作的描述也适用于图3、4，因而不需要再回到前面的描述，同样也不需要再描述各方面都与图1、2相同的图3、4装置的功能。
因而，本发明可以用简单的方式解决吹制时提出的毛坯和吹管间的密封问题。密封装置、如密封圈20不承受易于使密封件破坏的静态作用，如贴靠上边缘。密封装置只承受吹制时遇到的动态压力作用。另外，取出容器也不会破坏密封装置。
当然，本发明不局限于已经描述的和后面权利要求中指出的实施例。本发明包括了本领域技术人员所了解的所有变型。例如，所述凹槽底的形状不应看作是有限制的，关键在于使密封件在插入吹管时不与毛坯接触，例如可以考虑不用锥形而用曲线形的凹槽底。
权利要求
1.保证容器吹制机中吹管(1)和毛坯(5)之间密封的装置，毛坯具有吹制时不变的颈部(13)和颈口，吹制前将吹管(1)插入颈口，吹制后抽出；其特征是，它包括密封件(20)，装在吹管(1)上，并至少能取两种位置，第一位置防止密封件在插入吹管时与毛坯接触，第二位置保证毛坯与吹管间的密封；它还包括装置(18，21，26，27)，以使密封件在吹管完全插入毛坯后从第一位置移至第二位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，抽出吹管(1)时，密封件(20)自动从第二位置回到第一位置，并且只要吹管不插入毛坯，密封件(20)就稳定地留在第一位置。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，当实施预吹制时，用预吹制流体将密封件(20)从第一位置移至第二位置，或者在没有预吹制的情况下，用吹制流体将密封件(20)从第一位置移至第二位置。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，密封件装在吹管(1)的喷嘴上，即吹管(1)插入毛坯(5)颈部(13)的部分。
5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，密封件由环形密封圈(20)组成，位于吹管(1)喷嘴外围的凹槽(21)中；凹槽(21)的边界为靠近吹管喷嘴自由端、即最先插入毛坯(5)的部分的第一横向壁(22)、离自由端比第一壁(22)更远的第二横向壁(23)和与两个横向壁相连的底(25；250，251)；两个横向壁(22，23)之间的距离大于密封圈的厚度，使密封圈可以向一个或另一个横向壁的方向移动；第一横向壁(22)和底(25；250，251)相交处凹槽(21)的深度使得密封圈处在底部、同时贴靠第一壁(22)时，完全隐没在凹槽(21)中；而在第二壁(23)与底(25；250，251)相交处凹槽(21)的深度应使密封圈在底部并接近第二壁时从吹管外围露出，使密封圈在有毛坯时同时与毛坯和凹槽底接触。
6.根据权利要求3和5所述的装置，其特征为，吹管(1)上至少钻有一个喷口(18)，通向喷嘴的自由端，以把流体注入毛坯；第一壁(22)由自由端外围的环形边(24)组成；所述环形边至少有一个孔或缝(26，27)，用于使带压流体从毛坯进入凹槽(21)，以把密封圈从第一位置推向第二位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征为，边(24)备有多个孔(26，27)，均匀分布在边(24)的周围。
8.根据权利要求5至7之一所述的装置，其特征在于，凹槽的底(25)为锥形，锥形的底为底(25)与第二壁(23)的接合处，锥形的顶为底(25)与第一壁(22)的接合处。
9.根据权利要求5至7之一所述的装置，其特征为，凹槽的底有两部分，第一部分(250)为柱形，第二部分(251)为锥形；第一部分在第一壁(22)和第二部分(251)之间，第二部分在第二壁(23)和第一部分(251)之间；锥形的底为第二部分(251)与第二壁(23)的接合处，锥形的顶为第二部分与第一部分的接合处。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，柱形部分(250)的高度至少等于密封圈厚度的一半。
11.通过吹制塑料毛坯(5)制造容器的机器，其特征在于，该机器包括至少一个权利要求1至10之一所述的装置。
全文摘要
在一个通过吹制或拉伸吹制模具(6)中的毛坯(5)来制造容器的机器中，密封件(20)装在毛坯(5)和吹管(1)之间。这些装在吹管(1)上的密封件可以有两个位置，第一位置防止在吹管插入毛坯的过程中密封件与毛坯接触，第二位置保证密封。装置(18、21、26、27)用于在吹管完全插入毛坯后把密封件从第一位置推向第二位置。在吹制或拉伸吹制毛坯(5)的容器制造机中配有一个这样的装置。
文档编号B29L22/00GK1152272SQ95194029
公开日1997年6月18日 申请日期1995年7月5日 优先权日1994年7月11日
发明者克里斯托夫·肖雷 申请人:塞德尔公司