專利名稱：壓塑塑料制品的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及壓塑帶蓋塑料制品的方法和裝置。
與注射成型塑料制品相比，一般壓塑帶蓋的塑料制品。代表性的專利包括美國專利2027536、2155316、2218456、2402462、2891281、3210805、4296061、4314799、4343754、4355759、4497765、4640673、4755125和歐洲專利0091653A2。
在壓塑塑料制品中，有影響所得的制品的那種內在變量。這種變量之一是實施到模具上的制造公差。因此，模具在機器上的設置是不同的。當模具在成型位置裝配時，成型表面之間的空間體積就在模具裝置間變化。進一步的變化是在每一模具裝置之內澆注的塑料填充的重量和/或體積。
在歐洲專利0747192A2中，揭示了一種發(fā)明，其提供了一種壓塑帶蓋塑料制品的方法和裝置，其中可以精確地控制成型壓力；其中可以容易地調整成型壓力；其中對模具不直接施加外側力到成形模具上；其中易于更換模具；其中易于變更模具工位的數(shù)目和尺寸；以及其中通過改變模具和附屬的驅動機器可容易地生產各個種類和尺寸的帶蓋制品；其中模具將補償顆粒或加料重量的變化，在模具閉合位置的模具容積變化和其中易于吸收相當大的過載，例如塑料的雙倍加料而不使模具或整個裝置過載。
在以上限定的歐洲專利申請中，壓塑帶蓋塑料制品的方法和裝置包括提供共作用的模具裝置(包括用于移動模芯和芯套與相對于第二模具裝置的模腔嚙合的第一裝置)。模具的第一裝置包括在模具和固定的上凸輪之間的操縱器。第二模具裝置包括支撐模腔和連接底部固定凸輪的操縱器。在第二模具裝置上提供在預定壓力充入的大氣，優(yōu)選氮氣的氣缸，并控制壓塑力。在優(yōu)選的方式中，在相對于由中心柱支撐的轉動轉盤上的圓周空間提供許多套模具。用一普通歧管在精確控制的壓力下將壓力施于每一氮氣氣缸。
與各個模具結合的每一充氣氣缸具有按照系統(tǒng)壓力限定的普通預定的壓力，每一氣缸通過連接管件和歧管與全部模具氣缸的每一個并聯(lián)。
在優(yōu)選的方式中，每一氣缸具有通用的直徑因此需要相同的力使每一柱塞在其各自的缸體內相對于普通系統(tǒng)壓力變位。在壓塑過程中，優(yōu)選每一成型部分都用恒定的成型力成型并將偏差保持在最小。此力足以完全形成零件但是并不高到造成材料從鄰接模具表面溢料。
由于制造公差而在模具內出現(xiàn)體積偏差以及塑料材料加料在體積和重量方面可以變化，這些都是現(xiàn)有技術熟知的。此外人們還知道在顆粒體積加料中由于機器安裝不正確，或由于塑料的雙加料，或由于在接收進一步的加料之前先成型的零件沒有從模具取出而造成偶然的嚴重錯誤。
由于這個原因，優(yōu)選包括一種裝置以補償因以上現(xiàn)象而造成的聚集的體積偏差同時不超過由先前提及的系統(tǒng)壓力建立的預設成型力。
此外體積偏差有一極限，越過此極限所得的零件不是有用的所希望的成型零件的幾何圖形。
在優(yōu)選的形式中，每一第一模具裝置朝著第二模具裝置的各個模腔前進一個普通固定沖程以閉合模具并使塑料填充模具。通常塑料加料均在所希望的重量公差之內以便正確地形成零件并在成型階段過程中在熔體中增高壓力直至達到所希望的成型力，模腔相對于支撐氣缸傾斜以便限制成型力進一步提高。通過這種方式，當達到所希望的成型力時，在相結合的模具內的容積空間在模具第一裝置的沖程期間基本上保持恒定。
如果塑料加料的尺寸小于為生產功能零件的較低公差且尺寸不足以填充模具，則在完成第一模具的沖程之前達不到所希望的成型力，所得的零件就會有孔隙，通常稱作“缺料”。
顯然，如果加料超過生產合格零件的最大公差，則重要的是在其各個氣缸的控制下保證模具容積通過模腔的進一步傾斜而補償以使模具力達不到損壞模具或機器的比例。
為了在每一連續(xù)的模具內保持恒定的成型力，優(yōu)選在模具內含有力補償裝置，這樣就可不受任何外部影響并具有極小的移動部分以降低摩擦。還優(yōu)選對于力的補償不使用機械彈簧，因為在彈簧額定值內它們有變形，易于出故障，不易于再設定。
在有圓周壁和基體部分的蓋的壓塑中希望調節(jié)塑料材料的加料變化同時不影響模具的陽模和陰模之間的軸向關系。根據(jù)該發(fā)明的另一方面，提供使用兩件模腔模具的力法和裝置，該模具可在兩件之間相對移動，其中由氣缸控制的相對移動與成型力方向相反。這種方法和裝置在制造帶螺紋的蓋，雙壁蓋和需要蓋的填塞工具是有用的。
在制造蓋時，其中根據(jù)該發(fā)明控制蓋的圓周壁的塑料量，該方法和裝置包括提供底模，其中模腔包括兩件，內件形成蓋的基體，外件形成蓋的圓周壁。外件由彈簧加載，內件由氣缸的壓力支撐。外件可由附加凸輪驅動的外部驅動器驅動。
根據(jù)該發(fā)明的另一形式，在制造具有雙圓周壁的蓋時，模腔帶有內件和外件，其中內件由氣缸的氣體壓力支撐。該模具包括模芯、彈簧加載的芯套、脫模套和內套。內套由輔助驅動器驅動并與模腔共同操作，通過控制模芯和外套提供雙壁。
根據(jù)該發(fā)明的另一形式，配置模具以形成耐驟冷蓋并操縱輔助驅動器以形成需要卡箍的填塞工具然后形成橋，其將需要卡箍的填塞工具連接到蓋上。


圖1是概括本發(fā)明的裝置的平面圖。
圖2是沿圖1中的2-2線取的剖面圖。
圖3是部分被去除的類似圖2的剖面圖。
圖4是沿圖1中的4-4線取的局部剖面圖。
圖5是局部圖解水平剖面圖。
圖6是一套上模和底模的垂直剖面圖。
圖7是圖6所示一套模具的底模組件放大比例的局部剖面圖。
圖8-11是一套模具在壓塑成型各個步驟的局部剖面圖。
圖12是部分圖7所示模具的局部側面立面圖。
圖13是沿圖13中的13-13線取的局部剖面圖。
圖14是本發(fā)明所用氮氣系統(tǒng)的示意圖。
圖15是改進系統(tǒng)的示意圖。
圖16是改進的一套上模和底模的垂直剖面17-21是圖16所示模具在壓塑各個步驟的局部剖面圖。
圖22是模具一部分的側面立面圖。
圖23是從圖22所示模具改進部分的放大比例局部剖面圖。
圖24是沿圖23中25-25線取的剖面圖。
圖25是模具進一步改進形式的局部垂直剖面圖。
圖26A,26B，和26C是顯示圖25的模具在操作的各個步驟的局部剖面圖。
圖27是一種類型塑料蓋的局部剖面圖。
圖28是另一種類型塑料蓋的局部剖面圖。
圖29是另一種類型塑料蓋的局部剖面圖。
圖30是圖29所示蓋的放大比例的立體剖面圖。
圖31是沿圖30中32-32線所取的放大比例的剖面圖。
圖32是模具零件的分解圖。
參見圖1-3，顯示了具體表現(xiàn)本發(fā)明方法和裝置的旋轉裝置，其包括機座20，支撐拄21，在該拄上由上部和底部錐形軸承23,24轉動安裝著轉盤或圓盤傳送帶22。轉盤22包括垂直隔開的支撐22，它含有環(huán)形上部支撐22a，環(huán)形支撐22b，和底部環(huán)形支撐22c。在上部支撐22a上安裝了許多上部支撐部分25以限定一個環(huán)。在中部和底部支撐22b,22c上安裝了許多底部支撐部分26以限定一個環(huán)。每一支撐部分25支撐一個或多個圓周隔開的驅動器34。每一支撐部分26支撐一或多個相鄰該裝置底端的驅動器52。安裝驅動器34以便在(安裝在支撐部分25的)護罩34a中垂直移動，支撐部分25依次安裝在上部環(huán)形支架22a上(圖2,3)。
上部模具27與每一驅動器34相關聯(lián)并包括可移動的組件27a(其安裝在驅動器34的底端)和固定組件27b(其安裝在弓形件26的部件26a上，該弓形件固定在支撐22b(圖6)上)。固定環(huán)形凸輪29由拄30支撐(圖1,4)并與上驅動器34相關聯(lián)。驅動器34依次在其上端有一凸輪滾柱35用于嚙合凸輪29。
在每一底部驅動器52上安裝一底模28。將固定的環(huán)形凸輪31支撐在機座20上并與底部驅動器52相關聯(lián)。
模具的每一底部組件28包括陰模組件51和冷卻水歧管51a。每一驅動器52在其底端有一滾柱60用于嚙合凸輪31(圖6)。
參見圖6，固定組件27b安裝在弓形件26的弓形部件26a上。可移動組件27a包括陽?；蚰Ｐ?1，由彈簧45向上推動彈簧載荷的芯套42和由脫模彈簧43向下推動的脫模套44。模芯41由幾部分構成并限定陽模。
參見圖6和7，每一驅動器52安裝在支撐體50中形成弓形部件26b的一部分。模具51相對于驅動器52的相對移動受到限制并由模腔彈簧53(其作用于起模項桿54上)形成向上的推動。底部驅動器52進一步包括柱塞55，其嚙合保壓彈簧模塞56，后者依次嚙合氮氣氣缸39的活塞57。中心彈簧59被置于保壓彈簧模塞56和柱塞55之間。以精確確定的壓力給氮氣氣缸39提供氮氣穿過具有?？椎倪B接器62供至氮氣腔室39下面的區(qū)域或腔室61。
在此模具模式中，通過芯套42和附著到芯套42上的芯41由消失行程連接實施成型力，模芯41由排列的彈簧45向上位移。上凸輪29是固定的，因此芯套42向下移動固定的沖程(象由上凸輪29所控制的那樣)。
參見圖12和13，采取措施迅速移動模腔51并包括具有彼此隔開的臂81(其嚙合驅動器52中的環(huán)形槽83和模腔51中的槽82)的模箍80。驅動器52中的槽83由臂81緊貼嚙合。模腔51中的槽82具有較大的軸向寬度致使模腔51具有有限的相對于驅動器52的移動。臂81上的彈簧負載活塞84向內延伸以嚙合模具28的圓周。模箍80包括手柄85以便于抓緊模箍80。
一個模腔51設置在底模驅動器52上，但通過圖12和13所示的結構模腔51可以相對于驅動器52自由地作有限量的軸向位移并目模腔51在底模驅動器52內通過序列彈簧53而被向上卡住。這些彈簧53在沖程中受到起模頂桿54的限制，其起模頂桿導座54a上。模腔51支撐在柱塞55上，其維持對向上運行的限制。柱塞55接觸保壓彈簧模塞56，彈簧59安裝在兩個組件之間。保壓彈簧柱塞56，依次接觸氮氣氣缸39的活塞桿57。
參見圖7，氮氣氣缸39一般完全是外沖程的，維持保壓彈簧柱塞56靠著底模驅動器52內的定位擋塊表面52a。當不受約束時柱塞55，將通過中心彈簧59向上移動直至達到底模驅動器52內的擋塊表面52b為止。
參見圖6，顯示的是用于降低上驅動器34的裝置，該裝置包括其上端的第一滾柱35用于嚙合上凸輪29使陽模組件32向下移動。另外，提供第二滾柱70，它象滾柱35那樣圍繞相同的軸線轉動，其在操作周期中按序嚙合第二固定的上凸輪72(圖2)以便提升上模27。
參見圖6，顯示的是用于提升底驅動器52的裝置，該裝置包括驅動器52上的滾柱60，其嚙合底凸輪31。另外，提供第二滾柱74，它象滾柱60那樣圍繞相同的軸線轉動并嚙合第二固定底凸輪77以保證模腔51在其最低位置接收塑料顆粒。
操作參見圖6-11，操作包括以下步驟1#位置打開圖6-7顯示模具打開狀態(tài)，上模組件27向上和底模組件28向下。
2#位置模具閉合如圖8顯示，熱塑性材料的顆粒加料送入陰模之后，底模驅動器52通過底凸輪31提升固定沖程，模腔51接觸脫模套44(圖9)。脫模套彈簧41最初壓服較弱的模腔彈簧53，隨后是活塞55中的小彈簧59(圖6)直至消除間隙且氮氣氣缸39抵抗模腔的任何進一步壓縮。在這一點對于底模向上的沖程的剩余部分由脫模套44向上壓靠彈簧43。
3#位置成型參見圖10，現(xiàn)在上模由固定的上成型凸輪29控制，下降固定的沖程以便成型零件。當成型壓力提高以便形成與氮氣氣缸39的力相等的力時，氮氣氣缸39的活塞57移動以限制模具上的成型力。這迫使模腔51下降，造成脫模套彈簧43向下移動脫模套44(與模腔51一致)直至完成上模沖程。
3#位置保壓參見圖11，保壓通過凸輪29、31的平行部分，并在氮氣氣缸39的控制下實現(xiàn)。在此階段過程中不發(fā)生模具的相對軸線移動。
4#位置降低保壓力部分參見圖11，通過溢流步驟在上凸輪29中達到較小的保壓力，其使芯套41與凸輪29脫離接觸。這造成氮氣氣缸39的活塞57排氣沖程直至保壓彈簧柱塞56接觸到底。模腔51同時由氮氣氣缸39提升，芯套42與模芯41一道被模腔51提升?，F(xiàn)在保壓力由上驅動器34和模銷組件的重量來維持。底驅動器52中的模腔彈簧53在成型周期的這一部分不發(fā)揮作用只是保持受較高標稱的脫模套彈簧43的壓縮狀態(tài)。內軸55上的小彈簧59在此時也不起作用。
5#位置模腔脫模在蓋從模腔51脫模的過程中，底模驅動器52下降，把蓋留在模芯41上。如果成型帶螺紋的蓋，則一般脫模套彈簧43不克服所需要的蓋螺紋牙剝離力，而保持受壓縮狀態(tài)，脫模套44不向下移動。
由于滾柱70與第二上部凸輪71的嚙合(圖2)，通過直接向上的凸輪作用隨后抽出模芯套42。由于蓋的螺紋對脫模的阻力造成模芯41不上來，直至消除其與模芯套42的無效運動。此時模芯41通過模芯套42的作用也被向上拉起，由于脫模套彈簧43克服脫模力，造成模芯套42壓縮模芯套彈簧陣列45，和要從模芯41脫模的零件。
參見圖14，通過參考此示意圖可更容易地理解提供氮氣至每一氣缸的控制系統(tǒng)。符號LOAD表示連接到轉盤22上轉動聯(lián)軸器R(圖2)的氣缸，其通過壓力控制組件和壓力調節(jié)器及節(jié)流閥依次連接到氮氣源例如氣缸。線L例如軟管從轉動聯(lián)軸器R(圖1)延伸到氮氣氣缸39的聯(lián)軸器C(圖6)。在優(yōu)選的形式中，壓力控制組件包括將氣體排出至大氣的螺線電磁閥，和可容納來自氮氣氣缸的壓縮氣體的第二螺線電磁閥。連系裝置是計算機和交互屏以使操作者通過直接輸入選擇所希望的系統(tǒng)壓力設定值，或從計算機通過菜單選擇而自動建立設定值。優(yōu)選的是，參考邏輯控制的壓力信號表示高的和低的壓力限制，邏輯控制連續(xù)地比較來自壓力轉換器的反饋信號(其表示任何時刻的實際系統(tǒng)壓力)。當被檢測壓力高于上限設定值時，邏輯控制激發(fā)第一螺線電磁閥從系統(tǒng)中排氣直至系統(tǒng)壓力在限制值內為止。反之，系統(tǒng)壓力低于下限時就使第二螺線電磁閥操作以便接納來自氣缸的高壓氮氣直至系統(tǒng)壓力再回到壓力限制范圍內。在最簡單的形式中閥可被及時激發(fā)避免雙重限制的復雜性。
盡管以上說明表示本控制組件的優(yōu)選形式，然而也可以使用能實現(xiàn)這種控制的其它控制系統(tǒng)，而且不用來限制本發(fā)明的范圍。
圖5是在各個水平剖面的復合剖面圖。在圖5左下方的1/4中，顯示多個扇形體25如何安裝在轉盤上而且每一扇形體支撐五套上模的驅動器34。在左下方的1/4中顯示許多扇形體25每一個如何支撐驅動器上的五套上模27。在左上方的1/4中顯示在扇形體33上如何提供許多，例如五個，底模28底部的驅動器52。因此，如果想改變模具的尺寸或數(shù)量，根據(jù)模具尺寸扇形體可以支撐更多或更少的模具套數(shù)。
在一般的操作中，用氣缸的最小壓力，例如，在0.030英寸的等級實現(xiàn)成型力控制。不管閉合模具體積容量的微小變化，并且不管所輸送顆粒的重量的微小變化都維持此控制。在不當心將雙倍的顆粒投入特定的模具時或由于非正確地設定對于特定模具的平均顆粒重量輸送量時，氣缸在對其起作用的模具內逐個壓縮緩沖模腔的附加沖程并可壓縮限制成型力至如由氣體系統(tǒng)壓力預設的至高所達到的量，例如大約0.500英寸。對于要成型的零件如果顆粒重量在特定范圍之外，則所成型零件將是有缺陷的，而機器載荷由上述成型力控制限制，因此可以避免機器損壞。
此外，由于模具內的氣缸由普通系統(tǒng)連接，而且由于該系統(tǒng)體積比在正常成型操作過程中系統(tǒng)體積的變化大得多，(超過1000∶1)于是系統(tǒng)壓力基本上恒定并且每一模具隨后被控制到相同的預設成型力。
因此，由于在所有時間都將相同的預定力施于模具裝置因此每一套模具在整個成型周期過程中都完全得到控制。另外，每一套模具都得到控制而對相鄰的或其它的模具裝置則無不利影響。
因此本發(fā)明的優(yōu)點可總結如下a)在每一套模具上提供精確的壓力控制。
b)在每一周期的成型和保壓部分過程中將預先確定的壓力施于每一套模具。
c)在成型過程中的所有時間該力基本上是恒定的。
d)每一套模具的壓力控制對任何其它氣缸的壓力控制無不利影響。
e)使用分離的驅動器其可消除上部模具的側面負荷。
f)易于改變成型模具的性能。
g)易于改變形成各種各樣尺寸和重量制品的模具的數(shù)量和尺寸的性能。
h)使用的連續(xù)凸輪僅需要極小量的維修。
雖然在優(yōu)選的形式中提供了氣體氣缸，但是根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該氣缸可包括如圖15中示意圖示的通過旋轉聯(lián)軸節(jié)而提供的液壓流體液壓缸。被稱作LOAD的該液壓缸通過轉動聯(lián)軸節(jié)而連接到壓縮氣體的儲氣筒且該系統(tǒng)從帶有可調限壓閥的低真空泵供油。充氣儲氣筒保證迅速改變系統(tǒng)體積結果活塞在各個氣缸內位移而避免對大體積泵的需要。如果充氣儲氣具有足夠的容量，則所得系統(tǒng)內的壓力控制基本上是恒定的。
此系統(tǒng)對本發(fā)明的優(yōu)選形式以相類似的形式起作用，壓力通過使用伺服自動操作釋壓閥遙控。然而，它在可能與油污染相關聯(lián)的環(huán)境中存在缺點。
沒有充氣儲氣筒的液壓系統(tǒng)不能象本發(fā)明的優(yōu)選形式那樣有效因為液壓流體基本上是不可壓縮的且不能象氣體系統(tǒng)(其中流體是可壓縮的)那樣有效地控制或起作用。
因此可以看出提供了一種壓塑成型帶蓋塑料制品的方法和裝置其中成型壓力可被精確地控制；其中成型壓力可被容易地調節(jié)；其中模具上的橫向力不直接施于成型模具；其中模具易于更換；其中模具工位的數(shù)量和尺寸易于更換；和其中各個種類和尺寸的帶蓋制品通過更換模具和相關的操縱機器而易于制造；其中模具將補償顆?；蚣恿现亓恐械淖兓?，成型模具在閉合模具位置中容積的變化和其中顯著的超載(例如塑料的雙加料)易于被吸收而不使模具超載或裝置超載。
圖16-21顯示用于制蓋等類似物的上模和底模的改進形式以調節(jié)加料中的變化并保證附加材料對蓋的特殊部分的分布。在這種模具中，底模28a支撐在驅動器52上并包括陰模組件51b(其包括彈簧負載的外部或圓周部分51c和由氮氣氣缸39支撐和作用的內部部分51d)，其以與圖1-15所述氮氣氣缸39相同的方式發(fā)揮作用。外部部分51c通過冷卻水歧管51e冷卻和內部部分51d通過冷卻水歧管51f冷卻。底模組件28a以象圖12和13所述第一種形式相同的方式可移動地安裝在驅動器52上。
在這種形式中，上模組件27c沒有象圖6-11中所示形式中的脫模套彈簧，脫模套44a在約束力范圍內的軸向方向，如現(xiàn)在所所述，自由地浮動。如圖19和20所述，上模27c保證在驅動器34a和脫模套44a之間限制位移。在芯套42a上的肩部限制芯套42a相對于脫模套44a的最大向下位置這樣芯套42a和模腔51b之間的相對關系也受到限制。
模具驅動器34和52對所有的模具形式都是相同且通用的。在此形式中，內部部分51d形成蓋的頂部并在外部部分51c內滑動，該外部部分形成蓋的側壁。外部部分51c在驅動器34內由如在圖6-11中所示的模具形式中相似的彈簧陣列45分開彈簧負載。內部部分51d支撐在活塞55a上就象圖1-15中所示的模具樣式的一個模腔那樣。驅動器34沖程也與那種形式中的驅動器34一樣。
可由圖16-21所示模具制造的代表性的塑料蓋示于圖27中。這種蓋包括底壁B和圓周邊緣S(其有內螺紋T)并且可以具有美國專利5265747中所示的類型，該專利在此引作參考。內襯L在壓塑成型之后加到蓋上。
操作參考圖16-21，該操作包括以下步驟1#位置打開圖16和17圖解模具在打開位置。
2#位置對中模腔51c以固定沖程向上前進到脫模套44a并上舉脫模套44a直至脫模套44a到達其行程的上限為止。在這時，脫模套44a和外模腔部分51c被阻止移動，對于底模沖程的剩余部分模腔彈簧45被壓縮。
3#位置成型上模27c然后下降固定的沖程以形成蓋，到達模具限位，壓縮氮氣氣缸39，使內腔部分51d向下移動直至完成上模沖程(圖20)。同時，芯套42a與脫模套44a的上表面接觸(圖20)并向下移動外模腔部分51c壓縮外模腔彈簧45(圖20)。
在成型階段完成時，芯套42a，脫模套44a和外模腔部分51c在固定的軸向位置關系(圖21)。這并不隨著材料重量的變化而改變。這是本發(fā)明的主要優(yōu)點。
3#位置保壓這通過在氮氣氣缸控制下凸輪的平行部分來完成。在此階段不發(fā)生相對移動。
4#位置降低保壓力部分在上凸輪向上步驟(如圖1-15中所示)造成上驅動器34升起是因為其被氮氣氣缸上舉。外部模腔部分51c，依次被其彈簧陣列53上舉是因為允許脫模套44a與芯套42a向上移動。彈簧柱塞56限制氮氣氣缸的向外沖程?，F(xiàn)在內模腔由模腔支撐器柱塞55中小彈簧59a大大降低的力向上支撐，其與上模27c和上驅動器34a的重量相對。
5#位置模腔脫模在脫模過程中，底模驅動器52下降，將蓋留在模芯上。脫模套44a保持與蓋邊緣對中且其沒有相對的彈簧。
在芯套42a縮進的過程中，脫模套44a已到達其行程的極限。在此時，脫模套44a的作用是當芯套42a連續(xù)縮進時使蓋脫模，抽出芯41a。由于沒有脫模套彈簧，所以脫模套44a沒有快動作用結果出現(xiàn)平滑脫模。
這種方法和裝置的形式提供所希望成型力的控制以承受不同的材料變化并適應由于過量加料使塑料留在閉合模具內而造成的機器和模具的可能超載。此外，該方法和裝置提供的補償手段在塑料加料正常變化情況下不影響模具陽模和陰模零件的軸向關系。如此處所述，該方法和裝置對于當用壓塑成型方法成型時生產成型橋形或對于扯開帶的壓縮部分的模具操作是有用的。當產生充分的成型力頂著本系統(tǒng)壓力壓縮氮氣氣缸時，該方法和裝置的開口模腔通過使內模腔移動而完成這些目的。
總之，該方法和裝置的這種形式具有以下優(yōu)點(1)使用兩件模腔結構由此內部部分軸向滑動連接到外部部分并且由此內部部分嚙合流體驅動的氣缸，優(yōu)選是氮氣驅動的，這樣貫穿成型操作的成型力是恒定的并且優(yōu)選由普通系統(tǒng)壓力控制施加于氣缸和相鄰模具中所有其它氣缸的。
(2)該裝置中包括氮氣氣缸和模腔驅動裝置的底模驅動器是通用的，具有上述兩個主要模具樣式此處所述的兩個對開模腔和以上及在上述申請EP0747192A2中所述的的一個模腔，均在此引作參考，不作任何調整或零件的變化，浸濕的模具表面和它們的各個組件除外。
模具也可被成形以形成蓋，其更復雜例如具有較薄部分，或雙壁或具有安全標志帶(tamper indicating tape)表示形式。在圖22-26中所示的模具中，所設計的上模和底模用于形成零件例如雙壁或圖28中所示的管蓋。這種塑料蓋包括底壁B1，內圓周壁Ⅰ(其有內螺紋T1和外圓周壁或外緣)這種形式模具的結構類似于圖16-21中所示的形式，對應的零件帶有所示的下標。在此形式中，上模不同于在圖6-11和圖16-21中所示形式中所述的利用軸向驅動器。
如圖23所示，上模27c包括如在上述形式中的可移動組件27d和固定組件27e。然而，上模包括第二套90。上模包括芯套42，芯41，和脫模套44b。套90插在脫模套44a和芯套42a之間。脫模套44b和芯套42a形成兩個環(huán)形空間91,92用于成形塑料以限定兩個同心安裝的圓筒。
內套90在脫模套44b內的環(huán)形空間內軸向移動并在其上端有槽93，通過此槽外部驅動器95(圖22、23)可接觸套90并產生所希望的內套90相對于脫模套44b的線性運動。內套90相對于脫模套44b的向下運動受到(脫模套44b外圓筒內側上的)肩部的限制，其嚙合內套90外側上的配套肩。壓縮彈簧99頂著驅動器分叉96負載并在內套90上頂著脫模套44ab提供向下的限制力(當在其自由條件下時)。驅動器分叉96包括有兩個分叉凸出97的主體。驅動器分叉96附著到輔助驅動器95上并，依次通過所說的槽接觸模具內套90(圖23、24)。驅動器分叉96通過樞軸98連接到驅動器95并具有有限的中樞移動，其在向下方向受肩部螺栓98a的約束在向上方向受彈簧負載的柱塞99的約束。
芯41c通過快放聯(lián)軸節(jié)直接連接到主體上部驅動器34上并與驅動器95一致運動。可以看出輔助驅動器95向下的軸向驅動在彈簧99的控制下將在內套90上產生移動直至內套移動因與脫模套44b的接觸而受到限制。彈簧99通過保證在驅動器分叉96和內套90之間的空轉連接而在內套90上提供限制力可供凸輪和驅動器的加工和組裝公差之用。
輔助驅動器95當升起時舉起內套90至其希望位置。參考圖22和23及24，兩個主要上部驅動器34和輔助驅動器95定向安裝在相同的上部驅動器支架內。它們軸向位移和平行并可獨立軸向滑動。輔助驅動器95具有附著到其大體中間位置的凸輪頂桿支架100，附著的凸輪頂桿101用以通過外凸輪103提供對軸102的驅動。輔助驅動器軸102的上端也通過軸承滑動嚙合到主驅動器34上，和輔助軸102的底端被釘?shù)嚼鋮s塊105上。冷卻塊105也以滑動接觸的方式被軸承連接到主驅動器上。由此設置可以看出兩個軸34、102能獨立地相互軸向移動但是在其軸承內不轉動，而且被剛性固定不使用特殊形狀的導拄或鍵槽或其它裝置。冷卻塊105，以及提供對輔助軸的抗轉動也用作用于冷卻水的分布歧管，并從封閉的機器內部到易于通過的機器外部的傳導提供冷卻劑以便通過快速斷開的管接頭容易地斷開模具冷卻劑管線。凸輪頂桿托架100有與凸輪嚙合滾柱101成直角軸承安裝的第二凸輪滾柱104，這樣頂著來自凸輪滾柱101的反應力提供輔助軸102的輔助支撐。輔助驅動器凸輪導軌103是機器安裝的并且可被相連用于在轉盤轉動過程中嚙合。另一方面，該凸輪可被放置在需要驅動的局部區(qū)域。通過移動凸輪單元或用具有不同輪廓的凸輪更換，可以改變輔助驅動器95的驅動。
底模用圖16-21中所述原理的對開模腔構成。在操作中，輔助驅動器95降低移動內套90與脫模套44b接觸并且，當模具隨轉盤轉動時，底模由凸輪作用升高嚙合脫模套44a壓縮外模腔彈簧45。一般的操作程序如以下結合圖16-21所示對開模腔形式所述。
上模下降固定的沖程形成零件。朝著該沖程的底端，內模腔頂著氮氣氣缸被傾斜。這樣成型力受到限制并且材料的變化適應上面板的厚度。接近成型周期的末端且在未負載程序之前，輔助驅動器95通過凸輪作用升起，內套90從成型的零件抽出，這樣就使蓋的內螺紋部分從其模具表面脫模，同時通過蓋的內壁和外壁提供脫模力，這樣就避免零件變形。此脫模通過升高主上部驅動器34從而抽出模芯41b而完成?？梢詷嫵赡Ｐ?1b以形成牢固的波紋或其它部件以及或螺紋的替代物。
這種形式的方法和裝置因此能壓塑成型確定類型的蓋或制品例如雙壁蓋并且利用許多需要獨立驅動的模具套。通常，為了使蓋脫?；蛑圃炀哂须p壁的蓋，需要對蓋的內部和蓋的外部施加脫模力以防止蓋破裂。在管狀蓋的情況下，第二套90由外部裝置驅動并在兩個脫模表面之間的環(huán)形空間操作。第二套90優(yōu)選獨立地驅動主模具沖程并可由提供的外部凸輪調節(jié)。
在牽涉較大尺寸以及模芯較重的情況下外部驅動也可被用作彈簧支撐模芯銷的取代物。在此情況下彈簧不太靈敏換句話說脫模作用被削弱。
因此，該方法和裝置提供一種驅動方式其可靈活適應各種模具樣式，需要上模套驅動。
例如，安全指示塞(包括安全指示帶和塑料蓋之間的橋)可通過壓塑形成。這種蓋示于圖30-33，它包括機座壁B2，內環(huán)拄塞P，外壁或緣S2(有內螺紋T2)。安全標志帶C在內表面有許多棘輪齒R并通過整體橋E連接到壁S2。這種蓋示于美國專利3980195中，該專利在此引作參考。
參見圖25和26A,26B和26C，該模具包括如在圖16-26中所示的其它形式的對開模腔并且包括第二驅動器95，如在圖22-25中所示的形式。底?；旧鲜窍嗤囊虼嗽趫D中使用對應的數(shù)字。上模27f包括模芯41d，模套42d和脫模套44d。套90a置于脫模套44d和芯套42d之間。
模腔是雙片(對開)模帶有彈簧載荷的外模腔51c，氮氣驅動的氣缸對內部零件相當于一個彈簧。
套90a在其外徑有許多槽90b形成具有向內突出的齒輪的安全標志帶。槽90b的深度是這樣的，齒的末梢(E)在蓋壁邊緣外徑的局部內部形成，因此在安全標志帶和蓋的邊緣之間形成松散的塑料橋如圖32所示。
這種模具使塑料自由流動充入模腔然后形成構成橋的通道。
圖26A、26B和26C的操作保證在完成上模沖程之前在氮氣氣缸力的作用下通過維持內腔部分高壓而填充帶。
這允許通過旁通如圖26B所示的橋而填充帶，并在模具的最后沖程過程中鄰近橋最終形成材料，如圖26C所示。
這種形式易于實施以形成其它蓋例如帶螺紋的牛奶瓶上蓋，和其中相對于螺紋被向外卡住的安全標志帶的蓋。
由于這個原因，圖21和26A、26B和26C中所示的模具可以與對開模腔一起使用。
這樣圖16-21和圖22-25所示的模具形式具有以下優(yōu)點1)使用外部帶有抗轉動裝置且與任何模具元件無關的輔助驅動器。
2)對于制造管形蓋或其它應用(其中獨立驅動一個以上的模套而保留模具部件)使用輔助驅動軸3)通過雙驅動軸驅動模具的方法，其中雙軸相互軸向位移并且在獨立的軸向相互滑動連接，其中兩軸相互受到轉動約束。
4)操作輔助驅動軸的方法，由此其對主驅動軸的軸向關系由凸輪導軌控制，此凸輪導軌根據(jù)各種所希望的模具動作是可更換的。
5)用于壓塑成型管形蓋的模具，該蓋具有通常內壁和由環(huán)形空間隔開的通常較大直徑的外壁或邊緣。
6)模腔是帶有彈簧負載的外部部分的兩片(對開)結構，氮氣驅動的氣缸相當于用于內部部分的彈簧。上模包括彈簧負載的套和模套及模芯，每一模芯在模套內滑動。模套在其外徑有槽以便在壓力下形成安全標志帶。
由此可以看出本發(fā)明提供一種方法和裝置，其中塑料制品例如塑料蓋可被壓塑成型，該方法和裝置適應塑料材料的各種變化而不影響模具的陽模和陰模之間的軸向關系；其中蓋具有底座壁和兩個圓周壁；并且其中蓋具有比蓋的圓周壁更大直徑的安全標志帶，它由整體成型的橋連接其上。
權利要求
1．一種壓塑成型塑料制品的裝置，包括第一上模組件(27或27b或27c或27d)，其具有與其相聯(lián)的陽模(41,42,44或41a,42a44a或41b,42b,44b或41d,42d,44d)，第二底模組件(28或28a)，其具有與其相聯(lián)的腔模(51或51b)所說的腔模具有圓周部分和內芯部分，它們彼此之間具有受限的相對運動，與所說的第一模具組件相聯(lián)的第一固定凸輪(29)和與所說的第二模具組件相聯(lián)的第二凸輪(31)用于移動所說的第一模具組件和所說的第二模具組件相互靠近或分離，流體氣缸(39)，其具有在預定壓力填充流體的腔室和與所說的第二模具組件相聯(lián)的活塞(57)，所說的腔模的所說的中心部分與所說的流體氣缸的所說的活塞相聯(lián)致使在所說的流體氣缸和所說的相聯(lián)模具之間存在受限的安全位移，用于將所說的第一和第二模具組件相對于所說的凸輪移動的裝置(22)以便彼此相對地移動第一和第二模具組件以閉合模具并壓縮在腔模內的擠出物加料。
2．權利要求1中所規(guī)定的裝置，其中所說的流體氣缸(39)相鄰腔模(51或51b)設置。
3．權利要求2中所規(guī)定的裝置，其中所說的流體氣缸(39)包括氣缸。
4．權利要求2中所規(guī)定的裝置，其中所說的流體氣缸(39)包括氮氣氣缸。
5．權利要求2中所規(guī)定的裝置，其中所說的流體氣缸(39)包括液壓缸。
6．權利要求1-5任一項所規(guī)定的裝置，其中所說的裝置包括第一模具組件(27或27b或27c或27d)，相聯(lián)的第二模具組件(28或28a)，和相聯(lián)的流體氣缸(39)的組陣列，及用于在環(huán)形通道內依次移動所說的模具組件組通過一個工位的裝置(22)，其中擠出物加料被依次輸送到腔模，隨后移動所說的模具組依次通過所說的凸輪以使該加料形成制品。
7．權利要求6中所規(guī)定的裝置，其中所說的用于移動所說模具組的裝置包括可轉動的轉盤(22)，所說的模具組件組安裝在其上，和用于轉動所說轉盤的裝置。
8．權利要求7中所規(guī)定的裝置，包括連接所說流體氣缸的流體腔室至流體壓力源的裝置(62)
9．權利要求8中所規(guī)定的裝置，包括檢測所說流體氣缸中壓力和產生信號的裝置(圖14)和根據(jù)由預定壓力的壓力信號的變化控制壓力的裝置(圖14)。
10．權利要求9中所規(guī)定的裝置，包括在所說的壓力源和所說的流體氣缸之間的轉動聯(lián)軸節(jié)(R)。
11．權利要求10中所規(guī)定的裝置，其中設置所說的用于檢測壓力的裝置(圖14)以便檢測壓力源和所說的轉動聯(lián)軸節(jié)之間的壓力。
12．權利要求20-24任一項所規(guī)定的裝置，其中所說的第一模具組件(27或27b或27c或27d)包括柱塞(41或41a或41c)，所說的第二模具組件(28或28a)包括用于形成具有底座壁和圓周邊緣的蓋的模腔(51a)。
13．權利要求12中所規(guī)定的裝置，其中所說的模具柱塞(41或41a或41c)和所說的腔模(51或51a)具有形成具有底座壁和圓周邊緣以及在圓周邊緣上的內螺紋的蓋的構形。
14．權利要求13中所規(guī)定的裝置，其中所說的第一模具組件(27或27b或27c或27d)包括脫模套(44或44a或44b或44d)。
15．權利要求14中所規(guī)定的裝置，其中所說的第一模具組件(27或27b或27c或27d)包括置于脫模套和芯套之間的附加套(42或42a或42d)和連接到附加套用于操縱附加套的附加驅動器。
16．權利要求15中所規(guī)定的裝置，其中配置所說的模具柱塞(41或41a或41c)和腔模(51或51b)以便形成具有底座壁、帶有內螺紋的內圓周壁和外圓周壁的蓋。
17．權利要求15中所規(guī)定的裝置，其中配置所說的模具柱塞(41或41a或41c)和腔模(51或51b)以便形成安全標志蓋，其包括底座壁、圓周邊緣，而連接到圓周壁的安全標志帶是整體橋。
18．權利要求15中所規(guī)定的裝置，包括用于移動所說附加套的凸輪以便穿過蓋的內壁和外壁提供脫模力。
19．一種壓塑成型塑料制品的方法，包括提供第一上模組件(27或27b或27c或27d)，其具有與其相聯(lián)的陽模(41,42,44或41a,42a44a或41b,42b,44b或41d,42d,44d)，提供第二底模組件(28或28a)，其具有與其相聯(lián)的腔模(51或51b)所說的腔模具有圓周部分和內芯部分，它們彼此之間具有受限的相對運動，提供與第一模具組件相聯(lián)的第一固定凸輪(29)和與第二模具組件第二凸輪(31)，用于移動所說的模具組件相互靠近或分離，提供流體氣缸(39)，其包括流體填充的腔室和與所說的第二組件相聯(lián)的活塞(57)，所說的腔模的所說的內部中心部分與所說的流體氣缸的所說的活塞相聯(lián)致使在所說的流體氣缸和所說的相聯(lián)模具之間存在受限的安全位移，用于將所說氣缸(39)內的流體持續(xù)地維持在預定壓力，提供擠出物加料至腔模的模腔內，和由所說的凸輪相互移動第一和第二組件以便相互面對移動第一組件和第二模具組件以閉合模具和壓塑加料以形成制品。
20．權利要求19中所規(guī)定的方法，其中所說的流體氣缸(39)相鄰腔模(51或51b)設置。
21．權利要求20中所規(guī)定的方法，其中所說的流體氣缸(39)包括氣缸。
22．權利要求20中所規(guī)定的方法，其中所說的流體氣缸(39)包括氮氣氣缸。
23．權利要求20中所規(guī)定的方法，其中所說的流體氣缸(39)包括液壓缸。
24．權利要求19-23任一項所規(guī)定的方法，包括提供第一模具組件(27或27b或27c或27d)，相聯(lián)的第二模具組件(28或28a)，和相聯(lián)的帶壓流體氣缸(39)的組陣列，其中流體氣缸的壓力維持在所說的預定壓力，在環(huán)形通道內依次移動所說的模具組件組通過一個工位，其中擠出物加料被依次輸送到腔模，和隨后移動所說的模具組依次通過所說的凸輪致使凸輪造成加料被形成制品。
25．權利要求24中所規(guī)定的方法，包括在所說的預定壓力下連接所說流體氣缸(39)的流體腔室至普通的流體源。
26．權利要求25中所規(guī)定的方法，包括檢測所說流體氣缸中壓力和產生信號并根據(jù)由預定壓力的壓力信號的變化控制聽說的壓力。
27．權利要求26中所規(guī)定的方法，包括在所說的壓力源和所說的流體氣缸之間提供的轉動聯(lián)軸節(jié)(R)。
28．權利要求27中所規(guī)定的方法，其中所說的檢測壓力的步驟通過檢測所說的壓力源和所說的轉動聯(lián)軸節(jié)之間的壓力來進行。
29．權利要求19-23任一項所規(guī)定的方法，其中所說的第一模具組件(27或27b或27c或27d)包括柱塞(41或41a或41c)，所說的第二模具組件(28或28a)包括用于形成具有底座壁和圓周邊緣的蓋的模腔(51a)。
30．權利要求29中所規(guī)定的方法，其中配置所說的上模組件和底模組件以形成具有底座壁、圓周邊緣和在邊緣上有內螺紋的塑料蓋。
31．權利要求29中所規(guī)定的方法，其中所說的上模組件(27或27b或27c或27d)包括脫模套(44或44a或44b或44d)。
32．權利要求30中所規(guī)定的方法，其中所說的上模包括置于脫模套和芯套之間的可移動套(42或42a或42d)，第二驅動器嚙合所說的附加套。
33．權利要求32中所規(guī)定的方法，包括提供凸輪用于移動所說的附加套的步驟以便貫穿蓋的內壁和外壁提供脫模力。
34．權利要求33中所規(guī)定的方法，其中配置所說的模具柱塞和所說的腔模以便形成具有底座壁、帶有內螺紋的內圓周壁和外圓周壁的蓋。
35．權利要求34中所規(guī)定的方法，其中所說的上模包括置于脫模套和芯套之間的可移動套，第二驅動器嚙合所說的附加套。
36．權利要求31中所規(guī)定的方法，其中配置所說的模具柱塞和腔模以便形成安全標志蓋，其包括底座壁、圓周邊緣，而連接到圓周壁的安全標志帶是整體橋。
37．權利要求36中所規(guī)定的力法，其中所說的上模包括置于脫模套和芯套之間的可移動套，第二驅動器嚙合所說的附加套。
全文摘要
一種壓塑成型帶蓋的塑料制品的方法和裝置,其包括提供共同作用的模具組(27,28),其包括用于移動模芯(41)和芯套(42)與第二組模具(28)上的腔模(51)嚙合的第一組(27)。在第一組模具和固定上凸輪(29)之間提供驅動器(34)。第二組模具包括支撐腔模并與底固定凸輪(31)相聯(lián)的相聯(lián)驅動器。第二組模具中的氮氣氣缸(39)提供控制壓塑成型力。在優(yōu)選的形式中,在由中心柱(21)支撐的轉動圓盤(22)上以圓周間隔關系提供許多組模具。用普通歧管以精確控制的壓力提供壓力至每一氮氣氣缸(39)。提供控制系統(tǒng)用于監(jiān)視和改變壓力。
文檔編號B29C49/64GK1212922SQ98120568
公開日1999年4月7日 申請日期1998年9月21日 優(yōu)先權日1997年9月22日
發(fā)明者K·W·因格拉姆 申請人:歐文斯-伊利諾伊封閉物有限公司