Охватывающая пресс-форма
FEMALE MOLD

Изобретение относится к охватывающей пресс-форме, выполненной с возможностью совместной работы с охватываемой пресс-формой для получения вогнутого объекта, в частности, крышки контейнера. Охватывающая форма, выполненная в соответствии с изобретением, в особенности подходит для использования для формования под давлением объектов, изготовленных из полимерного материала.
В машинах, предназначенных для изготовления крышек с помощью формовки под давлением, известно использование охватывающей пресс-формы, имеющей формовочную полость, внутри которой может быть размещен охватываемый элемент пресс-формы. Охватываемый элемент пресс-формы выполнен с возможностью взаимодействия с охватывающей пресс-формой для получения крышки. Известная охватывающая пресс-форма содержит пластину, которая ограничивает нижнюю поверхность формовочной полости, и кольцевой формовочный элемент, который ограничивает боковую поверхность формовочной полости. Известная охватывающая пресс-форма дополнительно содержит кольцо, которое расположено снаружи пластины и кольцевого формовочного элемента. Между пластиной, кольцевым формовочным элементом и кольцом расположен охлаждающий контур. Для поддержания температурных условий формовочной полости в охлаждающем контуре может протекать охлаждающая текучая среда.
Кольцевой формовочный элемент упирается в пластину, которая, в свою очередь, упирается в основание охватывающей пресс-формы. Основание дополнительно поддерживает кольцо, но кольцо может и не находиться непосредственно в контакте с основанием, поскольку между основанием и кольцом может быть установлена прокладка.
Кольцевой формовочный элемент имеет выступающую часть, которая проходит радиально наружу по всему верхнему периметру кольцевого формовочного элемента.
К элементу, который является неподвижным относительно штока привода, привинчена стопорная гайка, причем привод выполнен с возможностью перемещения охватывающей пресс-формы относительно охватываемого элемента пресс-формы. Стопорная гайка упирается в выступающую часть кольцевого формовочного элемента, прикладывая, тем самым, зажимное усилие, которое толкает кольцевой формовочный элемент к пластине. Из-за усилия, приложенного стопорной гайкой, пластина, в свою очередь, прижимается к основанию охватывающей пресс-формы.
На своей верхней поверхности кольцевой формовочный элемент также имеет окружный выступ, который выполнен с возможностью вставления в соответствующее посадочное место, выполненное на элементе, который связан с охватываемым элементом пресс-формы. Окружный выступ и соответствующее посадочное место обеспечивают центровку охватывающей пресс-формы по отношению к охватываемой пресс-форме, в которую встроен элемент охватываемой пресс-формы.
Пластина на своей нижней поверхности имеет каналы, например, радиальные каналы, которые выходят на боковую поверхность пластины. Боковая поверхность расположена между нижней поверхностью и верхней поверхностью пластины. Каналы проточно сообщаются с осевым промежуточным пространством, ограниченным между кольцевым формовочным элементом и кольцом. Осевое промежуточное пространство проходит в осевом направлении, чтобы окружать формовочную полость параллельно оси указанной полости.
В дополнение к тому, что кольцевой формовочный элемент отстоит от кольца в радиальном направлении, ограничивая, таким образом, осевое промежуточное пространство, кольцевой формовочный элемент может и не контактировать с кольцом даже и в осевом направлении. Другими словами, кольцевой формовочный элемент отделен от кольца заранее установленным осевым зазором, то есть заранее заданным расстоянием, измеряемым параллельно оси формовочной полости. Этот осевой зазор обусловлен тем, что элементы охватывающей пресс-формы могут иметь осевые размеры, которые отклоняются от теоретических значений, например, из-за ошибок, вызванных механической обработкой. Благодаря осевому зазору, имеющемуся между кольцевым формовочным элементом и кольцом, могут быть скомпенсированы любые отклонения осевых размеров элементов охватывающей пресс-формы от теоретических значений.
Охлаждающая текучая среда, подаваемая в место вблизи центральной области нижней поверхности пластины, может протекать наружу вдоль каналов пластины, а затем протекать вверх в осевое промежуточное пространство между кольцевым формовочным элементом и кольцом. Отсюда охлаждающая текучая среда протекает в поперечный проход, ограниченный между кольцом и кольцевым формовочным элементом, чтобы выйти из формовочной полости.
Таким образом, охлаждающая текучая среда может охлаждать крышку, которая формуется в формовочной полости. Недостатком охватывающей пресс-формы, описанной выше, является то, что, когда стопорная гайка затягивается на элементе, который является неподвижным относительно штока привода, выступающая часть кольцевого формовочного элемента действует как рычаг и может сгибаться вниз, то есть в направлении штока привода. Это может привести к деформации окружного выступа, расположенного на верхней поверхности кольцевого формовочного элемента. Если это происходит, то точность, с которой охватываемая пресс-форма центрируется относительно охватываемой пресс-формы, может быть поставлена под угрозу.
Кроме того, в случае, если стопорная гайка неправильно затянута на элементе, на который должна быть навинчена стопорная гайка, в частности, из-за приложения чрезмерного крутящего момента, то выступающая часть кольцевого формовочного элемента может, в самых неблагоприятных случаях, деформироваться до тех пор, пока она не будет сломана.
Еще одним недостатком известной охватывающей пресс-формы является то, что охлаждение крышки, которая изготавливается в формовочной полости, выполняется с неоптимальной эффективностью охлаждения. В частности, для того, чтобы выступающая часть кольцевого формовочного элемента не подвергалась чрезмерной нагрузке, желательно, чтобы осевой зазор не превышал предельного значения. Форма выступающей части, подходящая для улучшения процесса охлаждения, может вызвать деформацию, которая может привести к поломке кольцевого формовочного элемента. Следовательно, охлаждающая текучая среда, протекающая в охватывающей пресс-форме, не может находиться очень близко к верхней поверхности кольцевого формовочного элемента. Это означает, что области крышки, которые формируются вблизи верхней поверхности, не могут быть соответствующим образом за короткое время охлаждены. Поэтому может потребоваться выдерживать крышку в формовочной полости в течение относительно длительного времени, что определяет увеличение времени цикла и, как следствие, снижение производительности.
Цель изобретения состоит в усовершенствовании охватывающих пресс-форм для формования вогнутых объектов, таких как крышки для контейнеров, в частности, путем формовки под давлением отмеренных количеств или доз полимерного материала.
Другой целью является снижение риска деформации или даже разрушения элементов охватывающей пресс-формы во время выполнения сборочных операций по сборке охватывающей пресс-формы на устройстве, предназначенном для изготовления вогнутых объектов.
Еще одна цель заключается в повышении точности, с которой охватывающая пресс-форма может быть центрирована по отношению к охватываемой пресс-форме, которая взаимодействует с охватывающей пресс-формой для получения формованных объектов.
Еще одна цель заключается в повышении эффективности, с которой охлаждающая текучая среда, которая циркулирует внутри охватывающей пресс-формы, поддерживает температурные условия формируемого объекта, уменьшая, тем самым, время цикла и увеличивая производительность.
Таким образом, предложена выполненная в соответствии с изобретением охватывающая пресс-форма с формовочной полостью, внутри которой может быть отформован вогнутый объект, причем охватывающая пресс-форма содержит:
- кольцевой формовочный элемент, проходящий вокруг оси и ограничивающий формовочную полость вокруг указанной оси,
- пластинчатый элемент, который ограничивает формовочную полость поперечно указанной оси, причем пластинчатый элемент имеет реперную поверхность, проходящую поперечно указанной оси снаружи формовочной полости,
- периферийный кольцевой элемент, по меньшей мере частично окружающий кольцевой формовочный элемент,
причем кольцевой формовочный элемент упирается в первую часть реперной поверхности пластинчатого элемента,
отличающаяся тем, что периферийный кольцевой элемент упирается во вторую часть реперной поверхности пластинчатого элемента.
Благодаря изобретению, может быть увеличена точность, с которой собираются элементы охватывающей пресс-формы. Действительно, пластинчатый элемент действует как репер для размещения как кольцевого формовочного элемента, так и периферийного кольцевого элемента. Таким образом, можно устранить или по меньшей мере значительно уменьшить неточности, которые неизбежно возникли бы, если бы кольцевой формовочный элемент и периферийный кольцевой элемент были собраны путем размещения кольцевого формовочного элемента и периферийного кольцевого элемента в упоре с отдельными частями.
Благодаря улучшенной точности, которая может быть достигнута, когда кольцевой формовочный элемент и периферийный кольцевой элемент упираются в одну и ту же реперную поверхность, больше не требуется выполнять большие осевые зазоры для компенсации возможных ошибок механической обработки или сборки.
В частности, для правильного позиционирования охватывающей пресс-формы по отношению к взаимодействующей с ней охватываемой пресс-форме, могут иметься центрирующие средства, которые являются аксиально жесткими относительно пластинчатого элемента. Другими словами, можно избежать появления осевого зазора между центрирующими средствами и пластинчатым элементом. Таким образом, предотвращаются значительные деформации центрирующих средств, когда для сборки охватывающей пресс-формы кольцевой формовочный элемент и периферийный кольцевой элемент выполнены неподвижными относительно пластинчатого элемента. Таким образом, центрирующие средства способны правильно центрировать охватывающую пресс-форму по отношению к охватываемой пресс-форме.
Кроме того, можно уменьшить риски разрушения кольцевого формовочного элемента и/или периферийного кольцевого элемента, когда кольцевой формовочный элемент и периферийный кольцевой элемент затягиваются на пластинчатый элемент.
Охватывающую пресс-форму, выполненную в соответствии с изобретением, можно охлаждать более эффективно, чем охватывающие пресс-формы предшествующего уровня техники. Из-за отсутствия значительных осевых зазоров между кольцевым формовочным элементом и периферийным кольцевым элементом охлаждающие каналы могут быть расположены в месте, которое в осевом направлении расположено относительно далеко от пластинчатого элемента. Это позволяет более эффективно охлаждать области формовочной полости, которые расположены дальше всего от пластинчатого элемента, то есть ближе к охватываемой пресс-форме.
В одном варианте выполнения периферийный кольцевой элемент зажат между кольцевым формовочным элементом и пластинчатым элементом.
В частности, периферийный кольцевой элемент зажат между пластинчатым элементом и радиально выступающей частью кольцевого формовочного элемента.
В одном варианте выполнения для центрирования охватывающей пресс-формы по отношению к охватываемой пресс-форме имеются центрирующие средства, причем центрирующие средства, в частности, имеют форму в виде окружного выступа.
Центрирующие средства могут быть выполнены на кольцевом формовочном элементе. В варианте выполнения охватывающая пресс-форма содержит блокирующее кольцо, выполненное с возможностью надавливания на блокирующую поверхность для крепления кольцевого формовочного элемента и периферийного кольцевого элемента к пластинчатому элементу.
Блокирующая поверхность может быть выполнена на кольцевом формовочном элементе, в частности, на периферийном выступе кольцевого формовочного элемента.
Таким образом получают охватывающую пресс-форму, имеющую особенно простую и надежную конструкцию.
В еще одном варианте выполнения кольцевой формовочный элемент имеет часть, расположенную между пластинчатым элементом и периферийным кольцевым элементом.
Центрирующие средства могут быть выполнены на периферийном кольцевом элементе, на котором также может быть выполнена блокирующая поверхность. Блокирующее кольцо взаимодействует с вышеупомянутой блокирующей поверхностью.
В этом случае периферийный кольцевой элемент выполняет, таким образом, несколько функций, а именно правильное позиционирование кольцевого формовочного элемента относительно пластинчатого элемента, что позволяет центрировать охватывающую пресс-форму по отношению к охватываемой пресс-форме и взаимодействовать с блокирующим кольцом. Также кольцевой формовочный элемент выполняет одну преимущественную функцию, а именно функцию поперечного разграничения формовочной полости. Следовательно, кольцевой формовочный элемент может иметь уменьшенную толщину в радиальном направлении, что является достаточным для обеспечения приемлемого уровня жесткости кольцевого формовочного элемента.
Путем выполнения относительно тонкого кольцевого формовочного элемента, охлаждающая текучая среда, которая проходит в пространстве, ограниченном между кольцевым формовочным элементом и периферийным кольцевым элементом, может протекать очень близко к формовочной полости. Это позволяет очень эффективно охлаждать формовочную полость.
Изобретение будет лучше понято и выполнено со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые в качестве примера показывают некоторые не ограничивающие его варианты выполнения, на которых:
Фиг. 1 изображает вид в прерванном разрезе, выполненном вдоль осевой медианной плоскости охватывающей пресс-формы;
Фиг. 2 изображает в разрезе увеличенную деталь охватывающей пресс-формы, показанной на Фиг. 1;
Фиг. 3 изображает вид в аксонометрии сверху пластинчатого элемента охватывающей пресс-формы, показанной на Фиг. 1;
Фиг. 4 изображает вид в аксонометрии снизу пластинчатого элемента, показанного на Фиг. 3;
Фиг. 5 изображает вид в прерванном разрезе, показанном на Фиг. 1, иллюстрирующий охватывающую пресс-форму, выполненную в соответствии с альтернативным вариантом выполнения;
Фиг. 6 изображает вид в разрезе увеличенной детали пластинчатого элемента охватывающей пресс-формы, показанной на Фиг. 5;
Фиг. 7 изображает вид в аксонометрии сверху пластинчатого элемента охватывающей пресс-формы, показанного на Фиг. 5;
Фиг. 8 изображает вид в аксонометрии снизу пластинчатого элемента, показанного на Фиг. 5;
Фиг. 9 изображает вид в разрезе увеличенной детали охватывающей пресс-формы, выполненной в соответствии с альтернативным вариантом выполнения;
Фиг. 10 изображает вид в аксонометрии сверху пластинчатого элемента охватывающей пресс-формы, показанной на Фиг. 9;
Фиг. 11 изображает вид в аксонометрии пластинчатого элемента, показанного на Фиг. 10, который повернут так, что показана его нижняя поверхность.
На Фиг. 1 показана охватывающая пресс-форма 1, которая выполнена с возможностью взаимодействия с охватываемой пресс-формой 2, часть которой показана на Фиг. 2, для формирования вогнутого объекта путем формования полимерного материала. Вогнутый объект, сформированный охватывающей пресс-формой 1, может представлять собой крышку для контейнера, в частности, но не исключительно, для бутылки. Охватывающая пресс-форма 1 в особенности годится для получения вогнутого объекта путем формования под давлением.
Охватывающая пресс-форма 1 имеет формовочную полость 3, внутри которой полимерному материалу может быть придана форма для получения вогнутого объекта. Охватывающая пресс-форма 1 содержит кольцевой формовочный элемент 4, который проходит вокруг оси Z, чтобы ограничивать формовочную полость 3 сбоку, то есть вокруг оси Z.
Охватывающая пресс-форма 1 также содержит пластинчатый элемент 5, который ограничивает формовочную полость 3 поперечно оси Z, в частности перпендикулярно оси Z. Пластинчатый элемент 5 имеет ось, которая совпадает с осью Z.
Пластинчатый элемент 5 выполнен как единое целое, в частности из металла. Другими словами, пластинчатый элемент 5 имеет монолитную конструкцию.
Пластинчатый элемент 5 имеет формовочную поверхность 6, которая проходит поперечно, в частности, перпендикулярно оси Z и выполнена с возможностью контакта с полимерным материалом для придания формы последнему.
В примере, показанном на Фиг. 1-5, формовочная поверхность 6 имеет плоскую кольцевую структуру, но это условие не является существенным. Формовочная поверхность 6 образует поперечную поверхность, которая в показанном примере представляет собой нижнюю поверхность формовочной полости 3. Формовочная поверхность 6 выполнена с возможностью придания формы снаружи поперечной вогнутой стенке объекта, который требуется сформировать. Если вогнутым объектом является крышка, то поперечная стенка, сформированная формовочной поверхностью 6, представляет собой верхнюю стенку крышки, то есть стенку, которая при использовании расположена в верхней части крышки для закрытия отверстия контейнера.
Пластинчатый элемент 5 также имеет реперную поверхность 7, которая проходит поперечно, в частности, перпендикулярно оси Z снаружи формовочной полости 3. Реперная поверхность 7 окружает формовочную поверхность 6. Реперная поверхность 7 представляет собой плоскую поверхность, которой придана форма в виде круглой короны.
Формовочная поверхность 6 выполнена на выступе 46, который выступает из реперной поверхности 7, и ограничивает выступ 46 в поперечном направлении, в частности, перпендикулярно оси Z.
Кольцевой формовочный элемент 4 ограничен, в поперечном направлении относительно оси Z, контактной поверхностью 8, показанной на Фиг. 2, которая выполнена с возможностью вхождения в контакт с реперной поверхностью 7. Контактная поверхность 8 может быть плоской поверхностью, расположенной перпендикулярно оси Z. В показанном примере ниже себя контактная поверхность 8 ограничивает кольцевой формовочный элемент 4.
Кольцевой формовочный элемент 4 ограничен, в своей внутренней части, формующей поверхностью 9, выполненной с возможностью взаимодействия с подлежащим формованию полимерным материалом, чтобы снаружи придать форму боковой стенке вогнутого объекта, который требуется сформировать.
Если вогнутый объект, который требуется сформировать, представляет собой крышку, то профилированная боковая стенка формующей поверхности 9 может снаружи иметь рифления, чтобы способствовать захвату крышки пользователем или укупорочной машиной. Боковая стенка, упомянутая выше, может внутри иметь один или несколько крепежных элементов, например, резьбовых частей, для закрепления крышки на контейнере. Крепежным элементам в этом случае придается форма с помощью охватываемой пресс-формы 2.
В проиллюстрированном примере формующая поверхность 9 выполнена с возможностью придания формы снаружи боковой стенке вогнутого объекта (боковая стенка, возможно, имеет кольцо с контролем вскрытия, если вогнутый объект является крышкой), а также придания формы снаружи соединительной области, в которой боковая стенка соединяется с поперечной стенкой вогнутого объекта. Таким образом, формующая поверхность 9 имеет криволинейную часть, которая непрерывно соединена с формовочной поверхностью 6 пластинчатого элемента 5.
В собранном виде охватывающей пресс-формы 1 кольцевой формовочный элемент 4 упирается в первую часть реперной поверхности 7 пластинчатого элемента 5. Эта первая часть расположена в положении, близком к выступу, ограниченному формовочной поверхностью 6.
Кольцевой формовочный элемент 4 на стороне, противоположной контактной поверхности 8, имеет центрирующие средства, которые в показанном примере содержат центрирующий выступ 10, в частности, выполненный как окружный выступ. Центрирующие средства выполнены с возможностью взаимодействия с центрирующим элементом 11 охватываемой пресс-формы 2, чтобы обеспечивать охватывающей пресс-форме 1 возможность располагаться по отношению к охватываемой пресс-форме 2 по центру относительно оси Z. С этой целью центрирующий элемент 11 может иметь канавку, выполненную с возможностью приема центрирующего выступа 10. Если центрирующие средства не выполнены в виде центрирующего выступа 10, то центрирующий элемент 11 не имеет ни одной канавки, но имеет подходящую форму для согласования с используемыми центрирующими средствами.
Кольцевой формовочный элемент 4 содержит блокирующую поверхность 12, расположенную поперечно, в частности перпендикулярно оси Z. Во время использования блокирующая поверхность 12 обращена к охватываемой пресс-форме 2.
Блокирующая поверхность 12 выполнена с возможностью взаимодействия с контргайкой или с блокирующим кольцом 13 таким образом, чтобы кольцевой формовочный элемент 4 и пластинчатый элемент 5 могли быть закреплены на опоре (не показана) охватывающей пресс-формы 1.
Блокирующая поверхность 12 выполнена на радиально выступающей части 14 кольцевого формовочного элемента 4, причем радиально выступающая часть 14 выступает радиально наружу из кольцевого формовочного элемента 4.
В посадочном месте, проходящем от контактной поверхности 8 вовнутрь кольцевого формовочного элемента 4, может быть размещена прокладка 17. Прокладка 17 помогает предотвратить утечку жидкости между пластинчатым элементом 5 и кольцевым формовочным элементом 4.
Еще одна прокладка 18 может быть вставлена между кольцевым формовочным элементом 4 и блокирующим кольцом 13, чтобы предотвратить утечки жидкости между этими элементами.
На пластинчатом элементе 5 у основания выступа 46 имеется утопленная область, то есть кольцевая область 47, из которой при изготовлении пластинчатого элемента 5 удаляется материал. Кольцевая область 47 может выполнять функцию вентиляции для вентилирования воздуха, возможно присутствующего внутри формовочной полости 3 во время формования. Действительно, любой воздух, который остался захваченным между охватывающей пресс-формой 1 и охватываемой пресс-формой 2 при формовании полимерного материала, может выходить из формовочной полости 3 путем прохождения между выступом 46 и кольцевым формовочным элементом 4 и, наконец, приходить в кольцевую область 47. Кроме того, кольцевая область 47 предотвращает проникновение внутрь формовочной полости 3 любых веществ, таких как жир или другие вещества, используемые при установке прокладки 17 на своем посадочном месте, что может привести к загрязнению полимерного материала, содержащегося в формовочной полости 3.
Охватывающая пресс-форма 1 содержит периферийный кольцевой элемент 15, который, по меньшей мере частично, окружает кольцевой формовочный элемент 4. В частности, в примере, изображенном на Фиг. 1-4, периферийный кольцевой элемент 15 окружает нижнюю часть кольцевого формовочного элемента 4, то есть часть кольцевого формовочного элемента 4, расположенную вблизи пластинчатого элемента 5.
В примере, показанном на Фиг. 1-4, периферийный кольцевой элемент 15 зажат, то есть заблокирован в осевом направлении, между пластинчатым элементом 5 и кольцевым формовочным элементом 4. В частности, периферийный кольцевой элемент 15 ограничен упорной поверхностью 16, выполненной с возможностью упора в реперную поверхность 7 пластинчатого элемента 5. Упорная поверхность 16 проходит в поперечном направлении, в частности, перпендикулярно оси Z.
В собранном виде охватывающей пресс-формы 1 упорная поверхность 16 находится в контакте со второй частью реперной поверхности 7, причем эта вторая часть расположена в периферийном положении по отношению к первой части реперной поверхности 7, в которую упирается кольцевой формовочный элемент 4.
Периферийный кольцевой элемент 15 дополнительно ограничен опорной поверхностью 19, на которую может опираться кольцевой формовочный элемент 4, в частности, на которую может опираться радиально выступающая часть 14 кольцевого формовочного элемента 4.
На опорной поверхности 19 выполнено одно или несколько углублений 20. В месте расположения углублений 20 кольцевой периферийный элемент 15 отстоит на некоторое расстояние от кольцевого формовочного элемента 4.
Периферийный кольцевой элемент 15 также содержит выступ 21, проходящий по направлению к пластинчатому элементу 5 и окружающий пластинчатый элемент 5. Выступ 21 может использоваться для углового ориентирования периферийного кольцевого элемента 15 относительно пластинчатого элемента 5.
Периферийный кольцевой элемент 15 окружает часть кольцевого формовочного элемента 4, причем указанная часть имеет наружный диаметр, который меньше внутреннего диаметра периферийного кольцевого элемента 15. Таким образом, между периферийным кольцевым элементом 15 и кольцевым формовочным элементом 4 образуется кольцевое промежуточное пространство 22, причем кольцевое промежуточное пространство 22 проходит в осевом направлении. Внутри кольцевого промежуточного пространства 22 может циркулировать охлаждающая текучая среда.
Кольцевое промежуточное пространство 22 проточно сообщается с одним или несколькими поперечными проходами 23, выполненными на границе между кольцевым формовочным элементом 4 и периферийным кольцевым элементом 15. Поперечные проходы 23, по меньшей мере частично, проходят внутри углублений 20.
Поперечные проходы 23, в свою очередь, проточно сообщаются с возвратным пространством 24, ограниченным блокирующим кольцом 13 снаружи периферийного кольцевого элемента 15.
Как показано на Фиг. 3 и 4, пластинчатый элемент 5 ограничен поверхностью 25, которая в показанном примере представляет собой нижнюю поверхность, выполненную с возможностью опоры на основание охватывающей пресс-формы 1. Пластинчатый элемент 5 также ограничен дополнительной поверхностью 26, противоположной поверхности 25, на которой выполнена формовочная поверхность 6.
На указанной дополнительной поверхности 26 также выполнена реперная поверхность 7.
Боковая поверхность 27, которая проходит вокруг оси Z, в поперечном направлении ограничивает пластинчатый элемент 5 и соединяет поверхность 25 с указанной дополнительной поверхностью 26. Боковая поверхность 27 может, в частности, иметь цилиндрическую форму.
В центральной области поверхности 25 имеется впускное отверстие 28 для охлаждающей текучей среды, которая обеспечивает поддержание температурных условий охватывающей пресс-формы.
Впускное отверстие 28 может иметь форму глухой полости, выполненной с возможностью приема охлаждающей текучей среды из элемента охватывающей пресс-формы, расположенного рядом с пластинчатым элементом 5.
Впускное отверстие 28 проточно сообщается с охлаждающими каналами 29, которые выполнены на поверхности 25. Охлаждающие каналы 29 проходят радиально от впускного отверстия 28 к периферии пластинчатого элемента 5. В показанном примере охлаждающие каналы 29 удалены друг от друга на одинаковое угловое расстояние.
Охлаждающие каналы 29 выходят в кольцевой канал 30, который расположен на поверхности 25 пластинчатого элемента 5.
Пластинчатый элемент 5 дополнительно имеет отверстия 31, которые ведут к соответствующим выпускным отверстиям 32, расположенным на указанной дополнительной поверхности 26 пластинчатого элемента 4. Выпускные отверстия 32 распределены в окружном направлении по формовочной поверхности 6 и, в частности, расположены на одинаковом угловом расстоянии друг от друга.
Выпускные отверстия 32 расположены, в частности, на реперной поверхности 7.
В показанном примере каждое отверстие 31 проходит параллельно оси Z. Отверстия 31 могут быть расположены на одинаковом расстоянии друг от друга вокруг оси Z.
Охлаждающие каналы 29, кольцевой канал 30 и отверстия 31 образуют охлаждающие каналы, посредством которых охлаждающая текучая среда может проходить через элемент 5 для охлаждения пресс-формы 1.
Как показано на Фиг. 1, охватывающая пресс-форма 1 может также содержать элемент 33 основания, выполненный с возможностью крепления к опоре формовочного устройства. В частности, элемент 33 основания может быть прикреплен к штоку (не показан) привода, а привод выполнен с возможностью перемещения охватывающей пресс-формы 1 относительно охватываемой пресс-формы 2 вдоль оси Z.
Элемент 33 основания имеет впускной канал 34, который может проходить вдоль оси Z. Через впускной канал 34 охлаждающая текучая среда может проходить в охватывающую пресс-форму 1 для направления к формовочной полости 3. Элемент 33 основания также имеет выпускной канал 35, обеспечивающий охлаждающей текучей среде возможность вытекания из охватывающей пресс-формы 1 после охлаждения формовочной полости 3.
Охватывающая пресс-форма 1 может содержать прокладку 36, расположенную между пластинчатым элементом 5 и элементом 33 основания. Прокладка 36 имеет проходное отверстие 37, расположенное в центральной области, так что впускной канал 34 проточно сообщается с впускным отверстием 28, выполненным на пластинчатом элементе 5. Для сборки охватывающей пресс-формы 1 прокладка 36, если она имеется, размещается на элементе 33 основания. Элемент 33 и прокладка 36 образуют основание охватывающей пресс-формы 1, на которое опирается элемент 5.
На второй части или наружной части реперной поверхности 7 размещают периферийный кольцевой элемент 15. Впоследствии, на первой части или внутренней части опорной поверхности 7 размещают кольцевой формовочный элемент 4. В этот момент устанавливают блокирующее кольцо 13, причем блокирующее кольцо 13 фиксируют на опоре охватывающей пресс-формы 1 так, что кольцевой формовочный элемент 4 прижимается к пластинчатому элементу 5. Кольцевой формовочный элемент 4, толкаемый блокирующим кольцом 13, воздействует, в свою очередь, на периферийный кольцевой элемент 15, прижимая последний к пластинчатому элементу 5. Таким образом кольцевой формовочный элемент 4, пластинчатый элемент 5 и периферийный кольцевой элемент 15 прикрепляют к опоре охватывающей пресс-формы 1.
Когда охватывающая пресс-форма 1 находится в собранном виде, деформация радиально выступающей части 14 кольцевого формовочного элемента 4 ограничивается, благодаря контакту с опорной поверхностью 19 периферийного кольцевого элемента 15. Это предотвращает изгибание радиально выступающей части 14 вниз, то есть в сторону пластинчатого элемента 5. Таким образом, предотвращается чрезмерная деформация кольцевого формовочного элемента 4 и, в частности, центрирующего выступа 10. Это обеспечивает поддержание хорошей точности при центрировании охватывающей пресс-формы 1 относительно охватываемой пресс-формы 2.
Кроме того, если блокирующее кольцо 13 по ошибке чрезмерно завинчено, то усилия (даже очень большие усилия), приложенные блокирующим кольцом 13 к радиально выступающей части 14, рассеиваются в периферийном кольцевом элементе 15, пластинчатом элементе 5, а оттуда - в опоре охватывающей пресс-формы 1, что и предотвращает любые поломки кольцевого формовочного элемента 4.
Во время работы охватывающая пресс-форма 1 охлаждается путем подачи охлаждающей текучей среды, например воды, внутрь впускного канала 34 элемента 33 основания. Оттуда охлаждающая текучая среда достигает впускного отверстия 28, имеющегося на пластинчатом элементе 5, проходя через проходное отверстие 37 прокладки 36. Охлаждающая текучая среда, введенная из отверстия 28, протекает по дополнительной поверхности 26, проходя через охлаждающие каналы элемента 5. Охлаждающая текучая среда, в частности, протекает через охлаждающие каналы 29, которые закрыты снизу по меньшей мере прокладкой 36, и проходит в кольцевой канал 30. Оттуда охлаждающая текучая среда достигает выпускных отверстий 32, проходя через отверстия 31.
Таким образом охлаждается формовочная поверхность 6.
Из выпускных отверстий 32 охлаждающая текучая среда проходит в кольцевое промежуточное пространство 22, из которого она вытекает в поперечные проходы 23 и достигает возвратного пространства 24. Последнее проточно сообщается с выпускным каналом 35, выполненным в элементе 33 основания, так что охлаждающая текучая среда может вытекать из охватывающей пресс-формы 1.
При протекании в кольцевом промежуточном пространстве 22 охлаждающая текучая среда охлаждает формующую поверхность 9, которая сбоку ограничивает формовочную полость 3. Поскольку радиально выступающая часть 14 кольцевого формовочного элемента 4 может опираться на опорную поверхность 19, подвергаясь, тем самым, уменьшенной деформации, можно уменьшить толщину радиально выступающей части 14 в осевом направлении, так что кольцевое промежуточное пространство 22 проходит в осевую часть формовочной полости 3 настолько глубоко, насколько это возможно. Другими словами, поперечные проходы 23 могут быть расположены в месте, которое ближе к центрирующему выступу 10, по сравнению с традиционными охватывающими пресс-формами. Это позволяет повысить эффективность охлаждения, поскольку также можно эффективно охлаждать области вогнутого объекта, которые наиболее удалены от пластинчатого элемента 5.
На Фиг. 5-8 изображена охватывающая пресс-форма 101, выполненная в соответствии с альтернативным вариантом выполнения. Части охватывающей пресс-формы 101, общие с частями охватывающей пресс-формы 1, будут упоминаться с теми же номерами позиций, которые уже использовались на Фиг. 1-4, и не будут подробно описаны ниже.
Охватывающая пресс-форма 101 содержит пластинчатый элемент 105, кольцевой формовочный элемент 104 и периферийный кольцевой элемент 115. В отличие от того, что имело место в варианте выполнения, проиллюстрированном на Фиг. 1-4, кольцевой формовочный элемент 104, показанный на Фиг. 5 и 6, частично вставлен между периферийным кольцевым элементом 115 и пластинчатым элементом 105.
В частности, кольцевой формовочный элемент 104 имеет боковой выступ 40, показанный на Фиг. 5 и проходящий наружу из области кольцевого элемента 104, расположенной в контакте с пластинчатым элементом 105. Выступ 40 проходит по окружности вокруг оси Z.
В части периферийного кольцевого элемента 115, обращенной к пластинчатому элементу 105, выполнена упорная поверхность 16. Как описано выше со ссылкой на вариант выполнения, изображенный на Фиг. 1-4, при использовании упорная поверхность 16 расположена в контакте с реперной поверхностью 7 пластинчатого элемента 105. Внутри периферийного кольцевого элемента 115 дополнительно имеется ступенька, которая ограничена поперечной поверхностью 42.
Боковой выступ 40 ограничен в своей верхней части, то есть на самой дальней стороне от пластинчатого элемента 105, посредством ограничительной поверхности 41, в которую упирается, в собранном виде охватывающей пресс-формы 101, поперечная поверхность 42.
В проиллюстрированном примере периферийный кольцевой элемент 115 имеет осевой размер, то есть размер вдоль оси Z, который равен или больше, чем осевой размер кольцевого формовочного элемента 104. Таким образом, периферийный кольцевой элемент 115 может окружать кольцевой формовочный элемент 104 вдоль всей осевой протяженности кольцевого формовочного элемента 104. В варианте выполнения, который не показан, осевой размер периферийного кольцевого элемента 115 может быть меньше, чем осевой размер кольцевого формовочного элемента 104.
Периферийный кольцевой элемент 115 в области, обращенной к охватываемой пресс-форме 2, имеет плечо 43, ограниченное блокирующей поверхностью 112, с которой может взаимодействовать блокирующее кольцо 13.
В толщине периферийного кольцевого элемента 115, в положении, близком к плечу 43, выполнены поперечные проходы 123. В показанном примере поперечные проходы 123 имеют форму сквозных отверстий, проходящих через толщину периферийного кольцевого элемента 115. Поперечные проходы 123 могут быть расположены наклонно относительно оси Z. При перемещении изнутри наружу, поперечные проходы 123 могут быть ориентированы сверху вниз, то есть к пластинчатому элементу 105. Поперечные проходы 123 обеспечивают проточное сообщение кольцевого канала 122, ограниченного между периферийным кольцевым элементом 115 и кольцевым формовочным элементом 104, с возвратным пространством 24, ограниченным между блокирующим кольцом 13 и периферийным кольцевым элементом 115.
На наружной поверхности кольцевого формовочного элемента 104 выполнены канавки, которые образуют, вместе с внутренней поверхностью периферийного кольцевого элемента 115, соответствующие продольные каналы 45, через которые может протекать охлаждающая текучая среда. Продольные каналы 45 выходят в кольцевой канал 122.
Продольные каналы 45 проточно сообщаются с отверстиями 31 пластинчатого элемента 105 через соответствующие проходные каналы, выполненные между периферийным кольцевым элементом 115 и кольцевым формовочным элементом 104. На элементе 115 имеются центрирующие средства для центрирования охватывающей пресс-формы 101 относительно охватываемой пресс-формы 2. Эти центрирующие средства могут содержать центрирующий выступ 10.
В дополнение к выступу 10 или вместо него, центрирующие средства могут содержать угловой синхронизирующий выступ, который не показан. Угловой синхронизирующий выступ может быть, например, зубчатым и может быть выполнен на периферийном кольцевом элементе 115 и выступать из нижнего края последнего, чтобы взаимодействовать с соответствующей выемкой, имеющейся в элементе 33 основания.
Наконец, периферийный кольцевой элемент 115 может иметь отверстие, в которое может быть вставлен штифт 44, который может взаимодействовать с выемкой кольцевого формовочного элемента 104. Это гарантирует, что периферийный кольцевой элемент 115 установлен в заданном угловом положении относительно кольцевого формовочного элемента 104.
Пластинчатый элемент 105 подробно показан на Фиг. 7 и 8. Элемент 105 конструктивно и функционально полностью похож на пластинчатый элемент 5, показанный на Фиг. 1-4. Пластинчатый элемент 105 отличается от пластинчатого элемента 5 главным образом тем, что на его дополнительной поверхности 26 выполнена канавка 38. В канавке 38, которая может представлять собой, в частности, круглую канавку, может быть размещена уплотнительная прокладка 39, показанная на Фиг. 5. Прокладка 39 предотвращает существенную утечку жидкости между элементами 105 и 104.
В собранной конфигурации пластинчатый элемент 105 поддерживается элементом 33 основания, так что между ними может быть размещена прокладка 36.
Кольцевой формовочный элемент 104 расположен на пластинчатом элементе 105. В частности, контактная поверхность 8 элемента 104 упирается в первую часть или во внутреннюю часть реперной поверхности 7, ограничивающей элемент 105. Пластинчатый элемент 105 и кольцевой формовочный элемент 104 ограничивают формовочную полость 3.
Блокирующее кольцо 13 входит во взаимодействие с периферийным кольцевым элементом 115, чтобы зафиксировать последний на опоре охватывающей пресс-формы 1. В частности, кольцо 13 упирается в блокирующую поверхность 112, образуя плечо 43. Кольцо 13 толкает периферийный кольцевой элемент 115 в упор с пластинчатым элементом 105. В частности, упорная поверхность 16 входит в контакт со второй частью, или с наружной частью, опорной поверхности 7. Кроме того, поперечная поверхность 42 периферийного кольцевого элемента 115 обращена к ограничительной поверхности 41 кольцевого формовочного элемента 104 так, что последний удерживается между пластинчатым элементом 105 и периферийным кольцевым элементом 115.
Также в этом варианте выполнения формовочная поверхность 6 ограничивает выступы 46 пластинчатого элемента 105. В основании выступов 46 имеется утопленная область или кольцевая область 47, которая выполнена в виде углубления. Кольцевая область 47 может выполнять функции вентиляции для удаления воздуха, возможно присутствующего внутри формовочной полости 3 во время операции формования. Кроме того, кольцевая область 47 может блокировать проход любых веществ, используемых при установке прокладки 39, таких как смазка или тому подобное, предотвращая, тем самым, протекание таких веществ обратно в формовочную полость 3 и загрязнение их содержимого.
Во время работы охватывающей пресс-формы 101 охлаждающая текучая среда достигает впускного отверстия 28, выполненного на пластинчатом элементе 104, как описано выше со ссылкой на Фиг. 1-4. Оттуда, проходя через охлаждающие каналы, ограниченные каналами 29, кольцевым каналом 30 и отверстиями 31, охлаждающая текучая среда достигает кольцевого формовочного элемента 104. Охлаждающая текучая среда проходит через продольные каналы 45 для бокового охлаждения формовочной полости 3, а затем, протекая через кольцевой канал 122, поперечные проходы 123 и возвратное пространство 24, охлаждающая текучая среда вытекает из охватывающей пресс-формы 101.
Охватывающая пресс-форма 101 обеспечивает преимущества, описанные ранее со ссылкой на вариант выполнения, показанный на Фиг. 1-4. Кроме того, охватывающая пресс-форма обеспечивает возможность охлаждения полости 3 улучшенным образом и, в частности, улучшает охлаждение поверхности, которая разграничивает полость 3 в поперечном направлении, причем также вблизи и охватываемой пресс-формы 2.
Это в основном связано с тем, что в варианте выполнения, показанном на Фиг. 5-8, кольцевой формовочный элемент 104 выполняет одну преимущественную функцию, а именно функцию придания формы вогнутому объекту, который формуется в полости 3. Однако элемент 104 не выполняет каких-либо поддерживающих или блокирующих функций по отношению к другим элементам охватывающей пресс-формы 101. Таким образом, толщина элемента 104, по сравнению с вариантом выполнения, показанным на Фиг. 1-4, может быть значительно уменьшена. Следовательно, охлаждающая текучая среда может протекать очень близко к полости 3, чтобы эффективно охлаждать объект, формируемый внутри полости 3.
Кроме того, кольцевой канал 122, в который выходят продольные каналы 45, может быть расположен в месте, близком к верхнему концу кольцевого формовочного элемента 104, так что области полости 3, расположенные вблизи пресс-формы 2, могут также охлаждаться.
На Фиг. 9-11 изображена охватывающая пресс-форма 201, выполненная в соответствии с другим альтернативным вариантом выполнения, аналогичная пресс-форме 101, показанной на Фиг. 5-8, от которой охватывающая пресс-форма 201 отличается главным образом формой формовочной поверхности и формующей поверхности, которые выполнены, соответственно, на пластинчатом элементе и кольцевом формовочном элементе.
В частности, охватывающая пресс-форма 201 содержит кольцевой формовочный элемент 204, имеющий формующую поверхность 209, которая выполнена с возможностью придания формы снаружи боковой стенке (возможно, имеющей кольцо с контролем вскрытия) вогнутого объекта, формируемого внутри формовочной полости 3. Охватывающая пресс-форма 201 дополнительно содержит пластинчатый элемент 205, имеющий формовочную поверхность 206, которая выполнена с возможностью придания формы снаружи не только поперечной стенке вогнутого объекта, но также и соединительной области, предназначенной для соединения поперечной стенки и боковой стенки.
В вариантах выполнения, изображенных на Фиг. 1-8, боковой стенке вогнутого объекта, а также соединительной области, предназначенной для соединения боковой стенки и поперечной стенки, вместо этого, была придана форма снаружи кольцеобразным формовочным элементом, тогда как пластинчатый элемент был предназначен для придания формы снаружи только поперечной стенке вогнутого объекта.
Соответственно, формовочная поверхность 206 имеет по существу плоскую центральную часть, которая выполнена с возможностью придания формы поперечной стенке, причем центральная часть окружена криволинейной соединительной частью, которая выполнена с возможностью придания формы соединительной области, предназначенной для соединения боковой стенки и поперечной стенки вогнутого объекта.
Формовочная поверхность 206 ограничивает углубление, которое проходит в толщину пластинчатого элемента 205.
Реперная поверхность 7 окружает формовочную поверхность 206. На реперной поверхности 7 могут быть выполнены канавки 38. Канавки 38 предназначены для размещения уплотнительной прокладки 39.
На поверхности 7 может быть расположена утопленная кольцевая область 247, также выполненная в форме канавки. Кольцевая область 247 расположена в концентрическом положении относительно канавки 38 и ближе к формовочной поверхности 206, чем канавки 38. Кольцевая область 247 действует как вентиляционное отверстие для любого воздуха, захваченного внутри полости 3 во время операции формования. Кроме того, благодаря области 247, любая смазка или другие подобные вещества, используемые для установки прокладки 39, не могут попасть в полость 3.
Охватывающая пресс-форма 201 собирается и работает аналогично тому, как это описано выше со ссылкой на Фиг. 5-8. Кроме того, охватывающая пресс-форма 201 позволяет получить преимущества, уже раскрытые со ссылкой на варианты пресс-формы, которые были описаны ранее.