一种具有受控喷嘴的模架单元，用于通过对设置在模具(2)内的瓶坯(3)进行拉伸吹塑成型来制造容器，包括：一方面，支撑在滑块(13)上的伸缩杆(10)，在非操作位置到自由端(11)与所述模具(2)的底部接触的操作位置之间是可移动的，另一方面，喷嘴(15)，其包括由钟状物(20)延伸的固定的主体(16)，该钟状物在合适装置的作用下，可以经过自由边(25)与伸缩杆(10)的自由端(11)保持在同一水平位置的非操作位置，到密封地放置在所述入口表面(4)上的操作位置，以封闭吹塑流体回路，且所述钟状物(20)包括具有挡块(23)的杆(21)，该挡块(23)与形成在所述滑块(13)上的支撑件(24)配合，从而允许所述钟状物(20)以所述伸缩杆(10)相同的运动规律从其密封操作位置移至非操作位置。
具有受控喷嘴的模架单元
技术领域
[0001] 本发明涉及模架单元(mould carrier unit)，该单元配备在拉伸吹塑瓶坯的装置上，以便获得由热塑材料制成的瓶状或类似的容器。本发明更确切地涉及吹塑喷嘴的控制以及用于实施该控制的方法。
背景技术
[0002] 在模架单元中，吹塑喷嘴包括连接在所述模架单元的支撑架上的固定部分，以及铃状或钟状的移动部分，其作用是在适当的时候将一回路关闭，该回路用于传送模具特别是待吹塑瓶坯的模具的高压流体。
[0003] 喷嘴的控制更确切地包括将所述钟状物放置在非操作位置以及操作位置之间，一方面，在非操作位置上，其充分地远离模具，以便使瓶坯的定位装置以及处理成型容器的装置的通过，以及另一方面，在操作位置上，其对密封地抵着所述模具的入口表面，即包括引入高压流体的孔的表面，该流体产生所述容器的吹塑以及成型。
[0004] 吹塑装置在相对较高的生产率下运行，结果，为了避免意外的碰撞从而导致机器设备的停止，主要考虑的是使各个移动部件的移动控制以及所有这些移动的协调。
[0005] 因此，对于每个吹塑装置的模具运送单元，有必要将许多移动结合：一方面是对瓶坯定位并处理那些刚吹塑好的容器的传送夹具的移动，以及另一方面，喷嘴的钟状物的移动。
[0006] 文献FR 2 876 942(SIDEL西德尔)提出了一种模架单元的布置，特别是用于控制吹塑喷嘴的可动部件(特别是钟状物)移动的装置，以便使其自由端密封地抵着模具入口表面，即为吹塑流体的通过而开口的表面，所述钟状物覆盖吹塑孔的顶部，且瓶坯的颈部装载在所述孔内。
[0007] 钟状物的这种移动由气动驱动器控制，该气动驱动器在喷嘴范围区域以一种新颖的方式构成，以便对用于瓶坯吹塑的极高压部分不灵敏。
[0008] 这种布置具有很多优点，但是在增加速度时发现，喷嘴钟状物的位移对运动规则的响应不足够精确，例如，文献FR 2 790 704(SIDEL)公开的通过凸轮系统来控制钟状物的情况就针对这一问题。
[0009] 然而，在使用如前述文件详述的带有凸轮系统控制的模架单元的吹塑装置的情况下，会出现污染的风险，因为使用的机器设备需要最起码的维护，且特别是移动部件的润滑，从而润滑剂、润滑油或类似物的存在会污染模具的邻近区和容器的印模(impression)。
[0010] 文献WO 02/24435(SIDEL西德尔)提出了一种将伸缩杆其操作位置转换到非操作位置的新颖的控制。这个控制包括用于置于操作位置的单动作驱动器，该驱动器继而失效，从而在容器成型后，能允许伸缩杆在充满容器的压力作用下提升。在从操作位置转换到非操作位置的运动中，这种控制不能保证吹塑喷嘴的钟状物相对模具上表面的定位。
[0011] 喷嘴钟状物这些不同的控制类型也不允许根据瓶坯的尺寸来调整钟状物的自由端和模具入口表面分开的距离，其结果是，它们不能提供灵活性，而这正是现有类型的装置所期望的。
发明内容
[0012] 本发明提出了一种改进，其可以使这种类型的吹塑模具装置更灵活，同时也解决如前述文献所述的、模架单元遇到的问题。
[0013] 首先，本发明的目的是以提升喷嘴钟状物的方式来获得相对传统的气动类型的最大安全性，且本发明也因而抑制了特别是用于成型容器的夹具与所述喷嘴钟状物之间发生碰撞的风险。
[0014] 根据优选实施例，本发明可以取消对钟状物的提升和下降运动的控制，例如前述文献FR28 769 42公开的由气动驱动器控制的示例。在这种情况下，由于取消了电磁阀以及连接到用于操作钟状物的驱动器的电源的电缆，这可以在模架单元的维护方面获得显著的优势；同时也由于这种用于操作喷嘴钟状物的驱动器的控制的取消，使所述模架单元更易于得到。
[0015] 本发明也提供了模架单元喷嘴的钟状物的移动的更加灵活。它允许通过单个控制，根据瓶坯即容器颈部的高度使钟状物的行程参数化。
[0016] 由于本发明，这种参数化现在可以直接与伸缩杆的行程结合，而该伸缩杆的行程本身是根据待制造容器的尺寸参数化了的。伸缩杆的操作和控制机构，无论是公开的气动驱动器还是电气系统，如文献EP 1066149(TETRA LAVAL)，是与所述伸缩杆的运动控制装置组成。
[0017] 根据本发明的、与制造瓶类容器的装置结合的模架单元，所述装置通过对瓶坯进行拉坯吹塑操作来制造瓶类容器，所述瓶坯被设置在中间呈V形弯型或类似类型的合适的模具内，所述单元包括：
[0018] -一方面，支撑在滑块上的伸缩杆，所述伸缩杆在合适的控制装置的作用下沿与其结合的所述模具的轴线在非操作位置与操作位置之间移动一段距离，所述距离比所述模具的深度大，其中，在所述非操作位置上，其自由端与所述模具的入口表面保持一段距离，以便允许传送所述瓶坯和成型容器的装置通过，在所述操作位置上，其自由端伸到所述模具的底部，并不与其接触，
[0019] -另一方面，喷嘴，其包括连接在所述模架单元的支撑架上的主体，所述喷嘴还包括具有钟状物形式的可伸缩的密封延伸部，其如上述文献FR 2 876 942所述对极高的吹塑压力部分地不敏感，所述钟状物在合适装置的作用下，可以从非操作位置移动到密封的操作位置，在所述非操作位置上，其自由端与所述伸缩杆的自由端基本上保持在同一水平位置，而在所述操作位置上，所述自由端密封地抵着所述入口表面，以便封闭吹塑流体的回路，
[0020] 且所述钟状物包括与所述滑块配合的耦合装置，以便允许所述钟状物以与所述伸缩杆的运动规律相同的运动规律，从其密封的操作位置移动到所述非操作位置。
[0021] 由于喷嘴的钟状物与滑块相结合将它从其密封的操作位置转换到其非操作位置，能够将易于操作和控制的移动施加在所述钟状物上。这种移动的管理便于协调钟状物的同步移动以及传送瓶坯和成型容器的装置，并且能根据需求来调节模具入口表面与钟状物自由边缘的距离。
[0022] 根据本发明优选的配置，与滑块配合将所述喷嘴的钟状物从其密封的操作位置转换到其非操作位置的所述装置包括杆，所述杆的一端与所述钟状物连接，且在其另一端包括挡块，所述挡块与形成在所述滑块上的支撑件配合，以便由此在所述伸缩杆返回到其非操作位置期间其被驱动，所述杆与所述伸缩杆平行。
[0023] 同样根据本发明，模架单元包括能产生暂时性耦合的装置，即所述装置能在设置在所述用于驱动所述钟状物的杆的挡块与形成在所述滑块上的该当块的支撑件之间不产生作用，在其非操作位置及其密封的操作位置之间，所述耦合在所述伸缩杆部分行程上有效，所述部分行程等于在所述钟状物的移动范围内。
[0024] 根据第一实施例，所述暂时性耦合装置包括受控的锁定装置，所述装置具有气动或电磁驱动器驱动器的形式，优选地配备在所述杆的自由端，且其插销与位于所述滑块上的捎板配合。
[0025] 根据另一种形式，所述暂时性耦合装置为磁性类型，且包括例如位于所述挡块上的杆的自由端处的磁体，该磁体与形成在所述滑块上的支撑件配合。
[0026] 同样根据本发明，弹性元件能插入到形成在所述喷嘴的主体上的肩部和形成在所述钟状物上的肩部之间，以便将所述钟状物连续地抵着所述模具的入口表面。
[0027] 根据本发明的进一步的实施例，所述喷嘴还能被制成驱动器，其包括含有所述钟状物的套筒，以及形成在所述喷嘴的主体上的固定活塞杆，所述驱动器使所述钟状物能在其非操作位置与其密封的操作位置之间移动，以及相反的移动。在这种情况下，用于操作所述钟状物的杆实现了所述钟状物至其非操作位置的安全返回。
[0028] 根据本发明进一步的配置，伸缩杆优选地通过线性电机类型的电气设备来控制。
[0029] 本发明还涉及用于控制吹塑喷嘴的钟状物的方法，该喷嘴设置在上述模具单元上，所述方法包括：
[0030] -将所述喷嘴的钟状物抵着所述模具的入口表面，以便关闭所述吹塑流体的回路，[0031] -并且同时操作所述伸缩杆，使其自由端从其与所述钟状物的非操作位置基本上相对应的非操作位置转换到用于拉伸坯体的操作位置，
[0032] -以及，在吹塑操作后，
[0033] -在其返回行程的末端，使所述钟状物通过所述伸缩杆的驱动装置被操作经过一段与距离相应的距离，当其在所述非操作位置上时，所述距离将所述模具的入口表面与所述伸缩杆的自由端分开，从而使所述钟状物以与所述伸缩杆的运动规律相应的运动规律，从其封闭吹塑回路的操作位置转换到其非操作位置，即在吹塑成型操作后，该规律能提高钟状物的移动与用于瓶坯和成型容器的传送装置的移动的协调性。
[0034] 同样根据本发明，用于控制所述吹塑喷嘴的方法还包括在其非操作位置和操作位置之间积极地驱动所述钟状物，通过在所述钟状物与所述用于驱动伸缩杆的滑块之间插入暂时性耦合，从而将其抵着所述模具的入口表面，所述耦合可以在所述钟状物抵着所述模具的入口表面时不起作用。
[0035] 根据第一实施例，通过控制设置在杆自由端的挡块与伸缩滑块之间的机械锁定装置来实施暂时性耦合装置。
[0036] 根据另一种形式，通过控制设置在杆自由端的挡块和滑块之间磁性锁定装置来实施暂时性耦合装置。
[0037] 同样根据本发明，控制钟状物的方法包括通过被插在所述喷嘴与所述钟状物之间的弹性元件伴随着将所述钟状物抵着模具的入口表面的动作，形成连控轨道类型(desmodromic-type)的控制。
[0038] 根据本发明的另一种形式，控制钟状物的方法也包括通过气动驱动器来激活所述钟状物，所述气动驱动器形成在具有套筒的喷嘴上，所述套筒包括形成在所述喷嘴的主体上的所述钟状物以及活塞杆，将所述钟状物从其非操作位置转换到其密封的操作位置，以及相反的转换，在此情况下也带有连控轨道类型(desmodromic-type)的控制。
附图说明
[0039] 本发明将通过以下解释和示意性的附图来进一步地说明，其中：
[0040] -图1概略性地示出了与钟状物驱动装置形成在一起的模架单元，该钟状物驱动装置与驱动伸缩杆的滑动相结合；
[0041] -图2示出了在封闭的操作位置上的钟状物；
[0042] -图3示出了在封闭的操作位置上的钟状物，以及在操作位置上用于拉伸瓶坯的伸缩杆；
[0043] -图4示具体地出了在杆与伸缩滑块之间的将钟状物从非操作位置转换到操作位置的暂时性耦合装置的变化例；
[0044] -图5示出了模架单元的变化例，其具有将钟状物从非操作位置转换到操作位置的附加装置；
[0045] -图6示出了模架单元另一变化例，其具有将钟状物从非操作位置转换到操作位置以及相反的转换的附加装置。
具体实施方式
[0046] 图1概略性地示出了在通过由热塑材料如PET或类似物制成的瓶坯的拉坯吹塑操作，来制造容器、瓶子或类似物的装置的盘式传送带上可以找到的一类模架单元。
[0047] 这种模架单元包括总支撑架1，其连接在盘式传送带上(未示出)。目前容纳着瓶坯3的模具2位于该支撑架上。该模具2可以是中间呈V型弯(jack-knife)的类型，如附图所示，通常包括两个半壳和一个底部；下面公开的控制设备也适合于所有类型的模具。
[0048] 瓶坯3放置在模具2的入口表面4处。该模具2包括通过轴7上的轴承5和6铰接在一起的两个部分，该轴7连接在模架单元的支撑架1上，且其还包括在滑块9的引导下可以垂直移动的底部8。
[0049] 模架单元包括杆10，其通过把所述瓶坯拉长至模具2的底部来实现拉伸操作。该拉伸杆10在穿入瓶坯以便拉伸模具2内的所述瓶坯的自由端11与连接到驱动器装置12的端部之间延伸。在这个驱动器装置12的一侧，拉伸杆10由与连接到支撑架1的滑块14配合的滑块13支撑。
[0050] 如这个实施例公开的驱动器装置12由线性电机构成，其由电磁铁组成的主电机构成滑块13的一部分，而其同样由电磁铁组成的次电机则构成滑块14的一部分。
[0051] 在模具2与驱动器装置12之间，拉伸杆10穿过吹塑喷嘴15。该喷嘴5由以模具2的轴线和拉伸杆10为中心的两部分组成。
[0052] 喷嘴15的一部分由固定连接到模架单元的支撑架1上的主体16组成，该主体16为管状，其一端向着模具的入口表面4开口，而另一端包括具有适合于拉伸杆10的通过的密封件的孔17。在孔17一侧，主体16还包括用于使在极高压下引入的吹塑流体通过以便进入瓶坯3使之成型的的管18，该极高压例如约为40巴(bar)。
[0053] 该喷嘴15可以使吹塑流体传输到模具2的入口，更具体地，传输到瓶坯3以使其通过杆10的拉伸后在模具2内成型。
[0054] 该拉伸杆10还通过套管19导向，该套管19由连接到喷嘴15的主体16的自由端的臂支撑。
[0055] 该主体16的表面距模具2的入口表面4一特定的距离，而这二者之间的距离允许传送瓶坯3以及进而移出成型后的容器的装置的通过。
[0056] 为了获得主体16和模具入口表表面4之间的密封，二者之间的环状空隙，通过密封的可伸缩的延伸装置来填充，该装置构成喷嘴15的另一部分。该可伸缩的延伸物具有钟状物20的形式，与喷嘴15的主体16同心轴。该钟状物20在图1所示的非操作位置以及接下来的图2和3所示的操作位置之间由主体16导向移动，从而封闭分开所述主体16的自由端与模具的入口表面4之间的空隙。
[0057] 该钟状物20，概略性地以套在主体16外的环状或套筒状的形式示出，连接到操作元件上。该操作元件根据其操作以杆21的形式示出，其与伸缩杆21平行地延伸。该杆21包括：在其一端的连接钟状物20的连接件22，以及另一端的挡块23，该挡块与支撑件24配置在滑块13上的布置相配合，该支撑件24同样支撑导块的形式，即允许杆21通过并对其导向。杆21和支撑件24的通道之间的导向可以用足够的摩擦力来实现，从而驱动所述杆；驱动装置在下面进行详述。
[0058] 挡块23位于驱动器12那一侧杆21的自由端，且在支撑件24的区域范围内，如下将详述的，该杆21在伸缩杆10大部分行程范围内滑动。
[0059] 在非操作位置上，伸缩杆10的自由端11以及钟状物20的自由端25基本上在同一水平位置，且与模具2的入口表面4距离为d。伸缩杆10的行程C包括与距离d相应的部分以及模具2的整体高度H。
[0060] 值得注意的是在图1至3概略性地示出的实施例中，钟状物20通过挡块23，由滑块13的支撑架24使该钟状物保持在非操作位置。同样，一旦滑块13在驱动器12的作用下发生位移，以便将伸缩杆10从其非操作位置转换到其操作位置，钟状物20就协同所述杆10的移动，经过其非操作位置到封闭的操作位置，与模具2的入口表面4接触。由于自身的重量，通过杆21与支撑件24的通道间的摩擦力，或者通过下面将详述的连接装置，伴随着杆10的移动。
[0061] 当钟状物20抵着模具2的表面4时，挡块23停止并离开滑块13，而该滑块13则继续移动从而使杆10拉伸模具2内的瓶坯3。滑块13的行程C因而如前所述的被分成两个部分：将钟状物20定位在封闭的操作位置的行程部分，以及用于瓶坯3拉伸操作的行程部分C。滑块13的运动规则包括：在两个行程部分d和H之间的停止时间或部分停止时间，从而避免钟状物20碰撞到模具的入口表面4。
[0062] 图2示出了钟状物20在模具2的入口表面4的密封操作位置。值得注意的是，如附图1，伸缩杆10的自由端11位于与钟状物20的自由端25基本上相同的水平位置上。
[0063] 附图3示出了当钟状物20保持抵着模具2的入口表面4时，滑块13和伸缩杆10的继续移动。
[0064] 通过反向移动，伸缩杆10从模具处移开，并经过模具2底部的极限操作位置到其非操作位置，在该非操作位置上，其自由端11与所述模具2的入口表面4之间距离d。
[0065] 在这个反向移动中，滑块13的支撑件24与杆21的挡块23接触，其结果是，将钟状物20移开，将其从封闭的操作位置转换到非操作位置，即与模具的入口表面4距离为d的位置。
[0066] 以拉伸操作的移动相同的方式，该移开伸缩杆10的反向移动没有持续；当滑块13的支撑件24以及杆21端部的挡块23相互接近的时候，它同样执行了一个停止时间或部分停止时间，以避免碰撞到挡块23。
[0067] 杆21的挡块23和滑块13的支撑件24形成耦合的方式，从而当所述钟状物20经过与模具2的入口表面4接触的密封操作位置到其非操作位置时，使钟状物20与伸缩杆10的位移相互配合。
[0068] 这种耦合也被优选地使用把钟状物20的定位在密封操作位置，即驱动所述钟状物，并将其端部25与模具2的入口表面4接触。
[0069] 根据本发明的实施例，如图1至3所示，挡块23由永久磁铁组成，而支撑件24由合适的磁性材料组成。从而获得了钟状物20与滑块13的暂时性耦合，通过现有的磁力的合适的选择，该耦合可以停止或断开，即当钟状物20开始与模具2的入口表面4接触时，就会自动释放。
[0070] 图4示出了装置的变化例，使伸缩杆和驱动钟状物的杆以暂时性的方式耦合，以便协调它们的移动，特别是协调它们在模具2的入口表面4上的钟状物20的活动定位相应阶段的移动。
[0071] 根据图4的实施例，暂时性耦合装置可以对杆21产生主动驱动；所述耦合装置由具有锁定件26形式的装置组成，该锁定件可以根据其类型以合适的方式控制，该锁定件26可以由气动的、液压的或者电磁类型的驱动器组成。
[0072] 该锁定件26优选地安装在杆21的自由端，尤其是挡块23上。该锁定件26包括插销27，其与形成在伸缩滑块13的支撑件24上的捎板相配合。
[0073] 例如在钟状物20返回非操作位置的阶段，当支撑件24开始与挡块23接触以阻止钟状物20时，该锁定件26起作用；在这种情况下，该操作可以自动执行。
[0074] 事实上，锁定件26在钟状物20经过滑块13行程的d部分的活动定位阶段起作用，该部分是非常短的距离，例如约为30毫米到40毫米。
[0075] 图5示出了一种模架单元，其喷嘴15包括将钟状物20设置在模具2的入口表面4上的操作位置的附加装置。
[0076] 为了避免冗余，这些附加装置可以代替上述的暂时性耦合装置，其由锁定件26或磁性挡块23组成。这些附加装置会限制钟状物，并将其从其非操作位置转换到与模具2的入口表面4接触的密封操作位置。
[0077] 这些附加装置由插入形成在喷嘴主体16周围的肩部16′和形成钟状物20上的肩部20′之间的弹性元件28组成。该弹性元件28具有螺旋弹簧的形式，其目的是使钟状物20在模具2的入口表面4的方向上地保持一定的压力，且该弹性元件永久性设置。
[0078] 因此，一旦伸缩杆10在离开其非操作位置的动作状态，挡块23协同所述杆在施加压力到钟状物20的肩部20′上的弹簧28的作用下移动。
[0079] 相反地，当伸缩杆10执行返回其非操作位置的移动时，滑块13的支撑件24阻挡了杆21的挡块23，且与弹簧28的作用相反，将钟状物20从其密封的操作位置转换到非操作位置。
[0080] 图6概略性地示出了本发明的一种变化例，使得已经配备的用于操作钟状物20的装置改善且安全，该装置使钟状物抵着模具的表面4，并将其放置到非操作位置，。这个实施例包括改进了的类型的喷嘴，如前述文献FR 2 876 942详述的。
[0081] 在图6中，只概略性地示出了具有主体16及其钟状物20的喷嘴15部分，并保留了前述的图1至3中的相关部件参考编号。
[0082] 在图6中，可以看到带有部分瓶坯3的模具2。喷嘴15的主体16在其整个长度上伸缩杆10横断，该伸缩杆10由所述主体16的两端导向，即一方面，在自由端11的范围内由套筒19导向，另一方面，在另一端由具有合适的密封装置的单个孔17导向。该主体16还包括用于引入高压吹塑流体的孔18。如上，喷嘴15的主体16固定在模架单元的支撑架1上。
[0083] 钟状物20由其操作位置移动到非操作位置，以及相反的移动，是通过与该喷嘴钟状物结合的驱动器29来实现的。钟状物20包括用作驱动器29的套筒30的部分，而主体16包括用作活塞杆31的布置。设置在主体16内的管道32和33分别向驱动器29的腔34和35供给。
[0084] 管道32使得钟状物20从其操作位置转换到其密封的非操作位置，而管道33则反过来，将所述钟状物20抵着模具2的入口表面4，即将其从其非操作位置转换到密封的操作位置。
[0085] 按照上述的，钟状物20的移动事实上是通过杆21的用于操作伸缩杆10的滑块的移动。因此，当伸缩杆10从其非操作位置进入其操作的伸缩位置，并在进入管道33范围内的压缩空气操作的同时，钟状物20将随着伸缩杆10的移动，而经过其非操作位置到操作位置。
[0086] 在这个实施例中，同样，挡块23和支撑件24没有必要形成如上所指出的磁性耦合。位于杆21自由端的该挡块23抵着滑块13的支撑件24，其协同所述伸缩杆10，直到钟状物20置于模具2的入口表面4上。
[0087] 在瓶坯3的拉伸吹塑成型后，伸缩杆10收回，且在行程的末端，在吹塑管道打开将吹塑管道内充满的高压气体排出后，钟状物20也收回。其以冗余的方式收回，该收回一方面在伸缩杆10的回收行程的最后通过滑块13的支撑块24驱动的挡块23，而另一方面通过管道32引入腔34内的压缩气体的压力作用下的驱动器29的腔30的移动。
[0088] 因此，在这种特殊的钟状物20返回动作的情况下，获得了连控轨道类型的控制。
[0089] 这种类型的控制能改进钟状物20的移动控制，从而确保了该钟状物与给出的不同的传送装置之间的移动协调的改进，这些不同的装置或者用于传送瓶坯，或者用于处理由瓶坯获得的成型容器。
[0090] 由此，这种包括具有挡块23的杆21和滑块13上的支撑件24的装配，形成了一种用于改善模架单元的附件，该模架单元安装在现有装置的圆盘传送带上，且特别是前述文献FR 2 876 942公开的类型的模架单元。
