усовершенствование устройства для производства тары из термопластичных материалов

Формула изобретения

1. Устройство для формования полых пластмассовых изделий методом выдувания, содержащее несколько пар взаимно соединяемых полуформ, которые могут открываться и закрываться, соединенных с соответствующим вращающимся устройством (10) карусельного типа, несущим упомянутые полуформы; несущие устройства для заготовок, соответствующих упомянутым полуформам; механизм подачи заготовок, предназначенный для подачи упорядоченной последовательности заготовок, имеющих соответствующую условиям выдувания температуру, в соответственные пары полуформ, соединенные с упомянутым вращающимся устройством карусельного типа, которые для этой цели удерживаются в открытом положении; устройство извлечения, предназначенное для удаления готовых изделий из соответственных пар полуформ после открытия последних; механизм открывания и закрывания, предназначенный для закрывания полуформ после прохождения их через зону действия механизма подачи заготовок и открывания перед поступлением в зону действия механизма удаления готовых изделий, отличающееся тем, что упомянутые пары полуформ состоят из неподвижной полуформы (2) и подвижной полуформы (4), которая может быть открыта и закрыта относительно упомянутой неподвижной полуформы, причем упомянутые неподвижные полуформы (2) расположены в практически вертикальном положении, а соответственные подвижные полуформы (4) могут закрыты путем поворота вокруг горизонтальной оси вращения, при этом упомянутый механизм открывания и закрывания каждой из упомянутых подвижных полуформ (4) содержит рычаг первого рода (52, 53) и рычаг третьего рода (55, 56); вращающееся устройство (10) карусельного типа, жестко соединенное с упомянутыми неподвижными полуформами (2); соединительное звено (54), связывающее точку противодействия (R1) упомянутого рычага первого рода с точкой действия (Р2) упомянутого рычага третьего рода, причем упомянутые точки противодействия и действия шарнирно соединены с противоположными концами упомянутого соединительного звена; приводное звено (51), имеющее две оконечности, первая из которых соединена с точкой действия (Р1) упомянутого рычага первого рода (52, 53); точки опоры (F1, F2) упомянутых рычагов первого рода и третьего рода шарнирно соединены с соответственными раздельными точками упомянутого вращающегося устройства (10) карусельного типа, жестко связанного с упомянутыми неподвижными полуформами; упомянутая подвижная полуформа соединена с плечом (56) упомянутого рычага третьего рода, противоположным соответственной точке опоры (F2) относительно соответствующей точки (Р2) действия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вторая оконечность (57) упомянутого приводного звена (51) взаимодействует с подвижным устройством (58), обеспечивающим ее перемещение в плоскости, перпендикулярной по отношению к оси вращения упомянутого рычага первого рода вокруг точки опоры (F1).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутые рычаги и упомянутые соединительные и приводные звенья могут перемещаться между двумя соответственными крайними положениями, в котором одно из упомянутых крайних положений соответствует положению полностью закрытой упомянутой подвижной полуформы, а второе из упомянутых крайних положений соответствует положению полностью открытой упомянутой подвижной полуформы.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что, когда упомянутая вторая оконечность (57) упомянутого приводного звена перемещается в направлении, соответствующем началу движения упомянутой подвижной полуформы (4) из положения полного ее открытия в сторону закрывания, вектор (V1) силы, передаваемой от упомянутой точки (R1) противодействия упомянутого рычага первого рода на упомянутое соединительное звено (54), содержит направленную вдоль упомянутого соединительного звена составляющую (V2), которая, будучи приложена к упомянутой точке действия упомянутого рычага третьего рода, содержит составляющую (V2, 3), ориентированную так, что она вызывает поворот упомянутого рычага третьего рода в направлении, соответствующем закрыванию упомянутой подвижной полуформы.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что в упомянутом положении полного закрытия упомянутой подвижной полуформы (4) либо упомянутая точка (Р2) действия и упомянутая точка опоры (F1) упомянутого рычага первого рода, а также упомянутая точка противодействия (R1) упомянутого рычага первого рода лежат на одной прямой, либо соответствующие оси вращения параллельны и лежат в одной плоскости.

6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что упомянутое подвижное устройство (58) может перемещаться возвратно-поступательно между двумя крайними положениями, соответствующими положениям полного открытия и полного закрытия упомянутой подвижной полуформы, под действием кулачкового устройства, вращающегося вокруг оси, перпендикулярной осям вращения двух упомянутых рычагов.

7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что в упомянутом положении полного закрытия оно снабжено фиксирующим устройством, предназначенным для предотвращения дальнейшего поворота упомянутой подвижной полуформы (4) с выходом а упомянутое положение полного закрытия.

8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно снабжено селективно срабатывающими приспособлениями, предназначенными для предотвращения обратного поворота упомянутой подвижной полуформы из положения полного закрытия в сторону открывания.

9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что в положении максимального открытия упомянутой подвижной полуформы упомянутая точка (Р1) действия упомянутого рычага первого рода (52, 53) находится на одной прямой с упомянутой второй оконечностью (57) упомянутого приводного звена (51) и с упомянутым подвижным элементом (58).

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что упомянутый подвижный элемент (58) может перемещаться только поступательно и прямолинейно.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутое поступательное прямолинейное перемещение перпендикулярно направлению линии, проходящей через упомянутую точку (Р1) действия, упомянутую вторую оконечность (57) упомянутого приводного звена (51), и упомянутый подвижный элемент (58), когда упомянутая подвижная полуформа находится в положении максимального открытия.

12. Устройство по любому из пп.9-11, отличающееся тем, что оно содержит два различных коленчатых рычага (51, 57, 58) и (53, R1, 54).

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что один из упомянутых коленчатых рычагов (51, 57, 58) полностью выпрямлен, когда подвижная полуформа полностью открыта, а второй коленчатый рычаг (53, R1, 54) полностью выпрямлен, когда подвижная полуформа полностью закрыта.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному устройству для производства тарных изделий из термопластичных материалов, в частности из полиэтилентерефталата (PET) и полипропилена (РР), предназначенных для заполнения их жидкостями, имеющими повышенную температуру и/или содержащими СО₂ (диоксид углерода); устройство снабжено приспособлениями, позволяющими повысить производительность его на стадии выдувания.

В частности, настоящее изобретение может быть использовано с особыми преимуществами, если описываемое устройство работает в сочетании с устройством для изготовления заготовок, входящим в состав так называемой одностадийной установки, однако оно может быть эффективно использовано также в сочетании с устройствами, в которые подают предварительно отформованные заготовки, предназначенными только для выполнения конечной операции формования выдуванием (двухстадийными установками).

При двухстадийном процессе предварительно сформованную заготовку, или "баночку", находящуюся в практически аморфном состоянии, вновь подогревают до температуры, соответствующей ее предпочтительной молекулярной ориентации, при которой ее затем выдувают для получения изделия желаемой формы. Термин "двухстадийный процесс", применяемый в данном конкретном контексте, обозначает любой процесс, включающий изготовление заготовки ("баночки"), которую затем необходимо вновь нагреть от температуры окружающей среды до соответствующей температуры выдувания.

Напротив, одностадийные процессы определяются именно таким образом потому, что они обеспечивают формование так называемой заготовки, или "баночки", перенос этой заготовки из инжекционной или экструзионной формы (после охлаждения до некоторой промежуточной температуры) на стадию кондиционирования, на которой температуру этой заготовки равномерно доводят до температуры предпочтительной молекулярной ориентации. Затем заготовку ("баночку") передают в выдувную форму, где производится ее формование в готовое изделие. В соответствии с известными техническими решениями полости, в которых заготовки подвергают выдуванию, и устройства для транспортирования и кондиционирования расположены вместе с формами для выдувания в последовательной конфигурации в целях обеспечения большего удобства манипуляций с заготовками, готовыми изделиями и различными элементами, связанными с ними.

В соответствии с таким конструктивным принципом как заготовки, так и готовые изделия, объединяют для целей обработки в последовательные группы объектов, одновременно подвергаемых одной и той же операции обработки и/или транспортирования.

В этой связи особое значение приобретают устройства для выдувания, т.е. формы для выдувания, поскольку увеличение давления выдувания и увеличение количества полостей, содержащихся в каждой паре плит выдувной машины, требуют применения все более быстроходных и мощных насосных установок. Кроме того, увеличенному суммарному давлению, возникающему под действием формуемых изделий в процессе выдувания, должно противостоять соответственно увеличенное давление фиксации форм.

Такое повышенное давление, которое согласно оценкам может вызвать необходимость воздействия на формы усилий фиксации, превышающих 100000 кгс (980000 Н), требует применения соответствующих размеров и конструкций всех механических и пневматических устройств, предназначенных для создания такого давления и работы с ним, что, как правило, приводит к их значительному утяжелению.

Такое высокое и, кроме того, периодически изменяющееся давление, кроме того, отрицательно влияет на прочность самих форм, которые не только подвергаются в таком случае воздействию повышенного давления, но в то же время должны противостоять ему на гораздо большей площади вследствие увеличения числа питателей выдувной машины; при этом, естественно, решающее значение приобретает жесткость форм. Повышается также вероятность коробления форм, что, как легко понять, отрицательно влияет на качество формуемых изделий.

Кроме того, при использовании выдувных форм с большим числом полостей пропорционально увеличивается время, необходимое для подачи всех заготовок в соответствующие полости; соответственно возрастает длительность цикла и снижается общая производительность установки.

Широко известное техническое решение, направленное на устранение таких недостатков, состоит в замене выдувных форм, снабженных несколькими параллельно используемыми полостями, меньшим количеством индивидуальных форм, т. е. форм, каждая из которых содержит одну выдувную полость, которые расположены по окружности вращающегося устройства карусельного типа, например, описанного в международных заявках WO 95/05933, WO 89/01400 и патентах США 4,850,850 и 4,313,720.

В частности, в заявке WO 89/01400 указано, что упомянутые полуформы выдувной формы приспособлены для размыкания и смыкания, подобно раскрывающейся и закрывающейся книге, путем поворота вокруг соответствующих осей вращения, перпендикулярных плоскости, в которой перемещаются заготовки и готовые изделия.

Такое решение, будучи эффективным с точки зрения вышеуказанных проблем, однако, не свободно от некоторых недостатков, кратко охарактеризованных ниже:

a) возникает необходимость в манипулировании двумя полуформами и в соответствующих приводных устройствах, что, естественно, усложняет конструкцию установки и увеличивает ее стоимость;

b) поворот обеих упомянутых полуформ в противоположные стороны требует, естественно, соответствующего свободного пространства вокруг каждой формы и, следовательно, понижает компактность установки;

c) манипуляторные устройства должны обеспечивать подачу заготовки с лобовой стороны полуформ, а также извлечение готовых изделий с той же лобовой стороны, что, естественно, существенно усложняет конструкцию установки и ее эксплуатацию.

Однако в процессе производственных испытаний некоторых типов устройств, имеющих характеристики, указанные в прилагаемых пунктах 1-5 формулы изобретения, и выполненных с использованием известных способов, выбранных по очевидным и непосредственным соображениям, например, прямого пневматического привода или электромагнитного привода либо приспособлений типа рычажного соединения, известного в технике под названием коленчато-рычажного соединения, отмечено возникновение множества затруднений, связанных с открыванием и закрыванием или замыканием подвижных полуформ, а именно:

- конечные стадии закрывания и раскрывания упомянутых подвижных полуформ происходят резко, без соответствующего замедления, что может привести к ударам и толчкам;

- вследствие быстрого износа соответствующих механических устройств и деталей (следует отметить, что они должны быть приспособлены для непрерывной работы в течение очень длительных периодов) долговечность установки в целом значительно снижается, осложняя тем самым проблемы плановой профилактики и/или ремонта;

- уровень шума, производимого всей системой управления и манипулирования подвижных полуформ, как правило, довольно высок и дополнительно возрастает вследствие вышеупомянутых явлений износа;

- поскольку подвижная полуформа должна попеременно раскрываться и закрываться с относительно высокой скоростью, при ее движении возникают вибрации, которые передаются на всю конструкцию установки, что, очевидно, отрицательно влияет на долговечность и качество работы соответствующих узлов; кроме того, конечные стадии раскрывания и закрывания форм происходят с высокой скоростью и, следовательно, с большим ускорением, что, естественно, дополнительно повышает интенсивность возникающих вибраций;

- для обеспечения таких ускорений необходимо использовать узлы привода управления движением избыточной прочности; это, однако, приводит к отрицательному влиянию не только на уровень вибраций, но также вследствие повышенного износа - на возможность выдерживания необходимых показателей точности в течение длительного времени.

Таким образом, исходя из вышеприведенных соображений, основной целью настоящего изобретения является создание выдувного устройства установки для изготовления полых изделий, а также принципов и способов работы такого устройства, обеспечивающих повышение его производительности путем ускорения манипуляций как с заготовками, так и с готовыми изделиями, свободных от любого из вышеупомянутых недостатков; при этом устройство без затруднений выполнено с применением легкодоступных способов и средств и поэтому имеет относительно невысокую стоимость, надежно и может быть интегрировано со стадией изготовления заготовок, предшествующей ему в технологическом потоке.

Эта цель вместе с другими отличительными признаками настоящего изобретения достигается в выдувном устройстве, имеющем характеристики, указанные в прилагаемых пунктах формулы изобретения, и может быть реализована в форме конкретных частей и сочетаний частей, ясных из описания предпочтительного варианта реализации, представленного ниже в виде неограничительного примера со ссылками на прилагаемые рисунки, из которых:

- на фиг. 1 показан вертикальный разрез пары полуформ в соответствии с настоящим изобретением, представленных в положении, соответствующем углу раскрытия, обеспечивающему возможность подачи заготовки в форму;

- на фиг.2 - вертикальный разрез, подобный вышеупомянутому, однако упомянутая пара полуформ показана в положении минимального раскрытия, обеспечивающего возможность извлечения готового изделия из формы;

- на фиг.3 - вид сверху, схематически представляющий траекторию движения заготовки при подаче ее в пару полуформ и готового изделия при извлечении из этих полуформ, выполненных в "книжной" конфигурации в соответствии с известным техническим решением;

- на фиг. 4 - также вид сверху, схематически представляющий траекторию движения заготовки при подаче ее в пару полуформ и готового изделия при извлечении из этих полуформ, выполненных в соответствии с настоящим изобретением;

- на фиг.5 - вид спереди полуформ в сомкнутом состоянии в момент начала извлечения из них выдутого тарного изделия;

- на фиг. 6 - схематический вид сверху геометрии и взаимного положения нескольких форм в соответствии с настоящим изобретением;

- на фиг. 7 сопоставлены две диаграммы, по горизонтальной оси которых отложено время, необходимое для формования заготовки по известному техническому решению и в соответствии с настоящим изобретением;

- на фиг.8-12 - подвижная полуформа и соответствующие приводные элементы в нескольких положениях от полностью открытой до полностью сомкнутой формы;

- на фиг.8А-12А схематически представлены точки приложения усилий, действующих на элементы привода, и направления воздействия этих усилий при положениях частей устройства, соответствующих фиг.8-12;

- на фиг.13 - схема основных точек и векторов сил, действующих на элементы привода, при положении раскрытой формы, показанном на фиг.8;

- на фиг.14 - диаграмма положений подвижной полуформы относительно оси привода, начиная с исходного положения.

Основным отличительным признаком настоящего изобретения является использование пар полуформ, предназначенных для выдувания заготовок 1 с целью превращения их с готовые тарные изделия 7, причем упомянутые полуформы расположены, как показано на фиг.1, 2 и 6, на которых представлены соответственно схематический вертикальный разрез пары полуформ в частично раскрытом положении, схематический вертикальный разрез тех же полуформ в положении почти полного раскрытия и схематический вид сверху форм 24, 25, 26 в соответствии с настоящим изобретением в положении полного раскрытия (для форм 24 и 25) и полностью закрытом положении (для формы 26).

По внешней окружности известного устройства 10 карусельного типа расположены несколько пар полуформ, в которых:

- одна полуформа 2 закреплена и на упомянутой карусели, жестко связана с нею и расположена в вертикальной плоскости, причем ее полуполость обращена наружу и ориентирована по радиусу карусели 10;

- вторая полуформа 4 подвижна и может поворачиваться вокруг оси X, лежащей в горизонтальной плоскости, и смонтирована на поворотном устройстве (не показанном на рисунке) таким образом, что при подъеме ее с целью закрывания формы она приходит в соприкосновение с соответствующей неподвижной полуформой, жестко связанной с упомянутой каруселью. Таким образом, для открытия и закрытия форм необходимо перемещать только подвижную полуформу 4, поскольку вторая полуформа 2 закреплена на карусели и жестко связана с последней.

В этой связи следует рассмотреть фиг.3 и 4. В частности, на фиг.3 схематически показан вид сверху траектории a, по которой заготовка, которую затем превращают в готовое изделие, движется относительно показанных в раскрытом положении двух полуформ 21 и 22, выполненных в соответствии с известным техническим решением (т. е. обе они подвижны). Из этого рисунка следует, что для подачи заготовки в полуформы и последующего извлечения из них готового изделия траектория а должна иметь сложную форму, включающую участки значительного бокового смещения.

В отличие от такой ситуации на фиг.4 показан, также схематически, вид сверху соответствующей траектории b, по которой движется заготовка, которую затем превращают в готовое изделие, относительно неподвижной полуформы 2 и подвижной полуформы 4. Несмотря на сильно упрощенное представление, этот рисунок достаточно ясно показывает, что траектория b заготовки представляет собой дугу окружности без каких-либо явных отклонений; в любом случае она представляет собой кривую линию без точки перегиба, наличие которой могло бы замедлить движение заготовки (и, соответственно, готового изделия) и привести к усложнению конструкции органов управления этим движением.

Отрезки на диаграмме фиг.7, обозначенные Н, L, М, Р и R, обозначают соответственно длительности введения заготовки в форму, закрытия формы (смыкания полуформ), выдувания (заштрихованный отрезок), раскрывания формы и извлечения готового изделия при работе устройства, выполненного в соответствии с известным техническим решением.

Напротив, при использовании устройства в соответствии с настоящим изобретением достигается уменьшение общей длительности рабочего цикла устройства для выдувания вследствие того, что фаза закрывания подвижной полуформы частично перекрывается с фазой введения заготовки, а также фаза открывания формы (отвода подвижной полуформы) частично перекрывается с фазой извлечения готового изделия.

Поскольку вышеуказанное усовершенствование позволяет частично совместить фазу Н" введения заготовки с фазой L" закрывания единственной подвижной полуформы, отрезок времени, соответствующий одновременному протеканию двух фаз, обозначенный Т^o, следует вычесть из суммарной длительности цикла. Кроме того, по завершении фазы выдувания, длительность которой М" остается неизменной, выполняется фаза Р" отвода упомянутой подвижной полуформы. В этом случае также существует возможность начать следующую фазу R" извлечения готового изделия в момент времени, опережающий момент полного раскрытия формы на отрезок Т¹; это частичное перекрывание фазы Р" отвода подвижной полуформы с фазой R" извлечения готового изделия также обеспечивает уменьшение общей длительности рабочего цикла на период перекрытия упомянутых фаз, т.е. на вышеуказанное время Т¹.

На практике полная длительность цикла уменьшается от значения Т_х, указанного на фиг.7, до меньшего значения Т_c, поскольку T_c=T_x-T₀-T₁.

Здесь лишь вскользь упомянут тот факт, что реальная длительность T_S фазы выдувания, также обозначенной заштрихованными отрезками на обеих диаграммах фиг. 7, является общей и неизменной для обоих процессов выдувания, так что она не затрагивается вследствие использования настоящего изобретения, т.е. не изменяется.

Однако преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением, не исчерпываются вышеописанными. Действительно, легко достичь дальнейшего усовершенствования самого изобретения путем использования решений, описанных ниже со ссылками на фиг.1 и 2.

При рассмотрении фиг.1 можно заметить, что введение заготовки между выдувными полуформами, т.е. перемещение заготовки к упомянутым полуформам, можно осуществлять при частичном отводе подвижной полуформы 4, т.е. при угле l раскрытия, меньшем по сравнению с углом полного раскрытия, что, напротив, невозможно, если подвижными являются обе полуформы, так как в этом случае, как ясно для сведущего специалиста, понадобились бы дополнительные кинематические механизмы для этой цели.

Этот факт приводит к дополнительному преимуществу, достигаемому в случае, когда установка в целом может быть отрегулирована (перенастроена) в зависимости от длины заготовки, поскольку, как легко понять, для работы с заготовками меньшей длины требуется меньший угол раскрытия формы и, следовательно, длительность фазы введения заготовки уменьшается. Аналогично, как показано на фиг. 2, извлечение готового изделия можно начинать до полного отвода подвижной полуформы при условии, что при перемещении нижнего края изделия по траектории S он не задевает подвижную полуформу.

Дальнейшее усовершенствование настоящего изобретения состоит в использовании соответствующим образом изогнутого направляющего элемента 15, показанного на фиг.4 и 5, неподвижно закрепленного в таком положении, что он может отклонять движение шейки заготовки от траектории b и способствовать ее введению в полость соответствующей неподвижной полуформы 2.

Что касается технических усовершенствований органов, управляющих движением подвижной полуформы, следует рассмотреть фиг.8-12, а также соответствующие схемы, представленные на фиг.8А-12А. На последних схематически представлены основные точки приложения усилий, действующих на рабочие органы установки, и реакции этих органов, а также векторы, характеризующие такие усилия и направления их действия.

Рассматривая вышеупомянутые рисунки, можно отметить, что упомянутые органы привода подвижной полуформы 4 содержат:

- рычаг первого рода, содержащий плечи 52 и 53, разделенные точкой опоры F1, причем точки приложения усилий действия и противодействия (точки действия и противодействия) расположены на противоположных концах упомянутых двух плеч, т.е. соответственно в точках Р1 и R1;

- рычаг третьего рода (то есть рычаг, в котором точка приложения силы (или действия) находится между точкой опоры и точкой противодействия), содержащий соответствующие плечи 55 и 56, точку опоры F2 и точки действия и противодействия, обозначенные соответственно Р2 и R2;

- жесткое соединительное звено 54, связывающее точку R1 противодействия упомянутого рычага первого рода с точкой Р2 действия упомянутого рычага третьего рода, причем упомянутые точки противодействия и действия шарнирно соединены с концами упомянутого соединительного звена;

- приводное звено 51, имеющее два конца, один из которых соединен с точкой Р1 действия упомянутого рычага первого рода.

Точки опоры F1 и F2 упомянутых рычагов соответственно первого и третьего рода шарнирно фиксированы в соответствующих раздельных точках вращающегося устройства 10 карусельного типа (см. фиг.1, 2, 4). Далее, упомянутая подвижная полуформа 4 соединена с плечом 56 упомянутого рычага третьего рода со стороны, противоположной соответствующей точке опоры F2 по отношению к соответствующей точке действия Р2.

Второй, противоположный, конец 57 упомянутого приводного звена 51 может взаимодействовать с подвижным звеном 58 в плоскости, перпендикулярной оси вращения вокруг точки опоры F1 упомянутого рычага первого рода.

Конфигурацию всей системы упомянутых рычагов, соединительных звеньев и приводных звеньев можно изменять (разумеется, путем синхронного и когерентного изменения положения всех ее элементов, поскольку каждый из подвижных элементов связан с каким-либо другим) в пределах между двумя крайними положениями, причем одно из таких крайних положений соответствует полному раскрытию формы, т.е. полному отводу подвижной полуформы (фиг.8, 8А и 12), а второе крайнее положение соответствует полностью закрытой форме, т.е. полному примыканию упомянутой подвижной полуформы к неподвижной (фиг.12, 12А).

Как видно из фиг.13, которая соответствует положению полного раскрытия формы, упомянутый второй конец 57 упомянутого приводного звена 51 начинает перемещаться в направлении, соответствующем закрыванию формы путем поворота упомянутой подвижной полуформы; вектор VI усилия, передаваемого от упомянутой точки R1 противодействия упомянутого рычага первого рода на упомянутое жесткое соединительное звено 54, содержит составляющую V2, направленную вдоль упомянутого соединительного звена, т.е. вдоль прямой, соединяющей точки R1 и Р2, причем упомянутая составляющая V2, рассматриваемая как усилие, приложенное к упомянутой точке Р2 действия упомянутого рычага третьего рода, представленное на рисунке в виде вектора V2,1, может быть, в свою очередь, разложена на две взаимно перпендикулярные составляющие, одна из которых, изображенная на рисунке вектором V2,2, направлена к точке F2 и вызывает только сжатие соответствующего плеча 55, практически не изменяя общую геометрию системы, в то время как вторая составляющая V2,3 перпендикулярна упомянутому плечу 55 и поэтому воздействует на плечо 56, поддерживающее полуформу 4, таким образом, что упомянутый рычаг третьего рода поворачивается, вызывая тем самым поворот упомянутой подвижной полуформы и, следовательно, закрывание формы.

Что касается пространственной конфигурации и возможных составляющих векторов сил, плеч рычагов и других соединительных и приводных звеньев, то на практике обнаружено, что наиболее эффективное и логичное расположение их достигается, если все эти элементы системы находятся в одной и той же плоскости, в частности в плоскости, показанной на фиг.8-12. Однако для сведущего специалиста ясно, что упомянутые векторы, звенья и составляющие могут быть расположены также в трехмерном пространстве при условии, что их проекции на соответствующую плоскость или составляющие, лежащие в этой плоскости, соответствуют последовательным положениям, представленным на рисунках.

На фиг. 9-11 представлены положения системы упомянутых рычагов, соединительных и приводных элементов в сочетании с соответствующими векторами, соответствующие некоторым положениям, которые упомянутая подвижная полуформа 4 последовательно занимает в процессе ее движения в сторону неподвижной полуформы 2 (при закрывании формы). Эти рисунки понятны для сведущих специалистов и дополнительные пояснения к ним представляются излишними.

На фиг.12 и 12А представлено положение, соответствующее полному закрытию формы, т.е. примыканию подвижной полуформы 4 к неподвижной полуформе 2. Это положение является в известной степени особым, поскольку оно соответствует не только своего рода "мертвой" точке, но и состоянию, в котором в полной мере проявляется "эффект коленчатого рычага". Иными словами, в этом состоянии достигается максимальное значение усилия смыкания полуформ, в то время как угловое смещение упомянутой полуформы минимально. В любом случае, кроме этого эффекта, используются и другие средства для обеспечения стабильного смыкания полуформ.

Как видно из фиг. 12, точка R1 противодействия рычага 52, 53 шарнирно соединена с соединительным звеном 54, так что плечо 53 и упомянутое соединительное звено 54 могут поворачиваться относительно друг друга. Однако возможность такого поворачивания на угол, превышающий некоторый заданный предел, предотвращена наличием механического ограничителя или упора (не показанного на рисунке), который фактически действует как коленчатый рычаг, т.е. позволяет двум рычагам, концы которых шарнирно соединены друг с другом, поворачиваться относительно друг друга только на определенный угол, не превышающий заданного предела.

Геометрические формы и размеры различных звеньев и элементов выбраны таким образом, что при достижении такого предельного положения одновременно обеспечивается также:

- полное примыкание подвижной полуформы к соответствующей неподвижной полуформе и

- особо благоприятные условия, возникающие вследствие расположения трех геометрических точек системы, обозначенных Р2, R1 и F1, на одной прямой, как показано на фиг.12А.

Преимущество, достигаемое при этом, вкратце упомянуто выше и состоит главным образом в том, что на конечном отрезке траектории закрывания подвижной полуформы развиваемое усилие, которое может быть использовано для закрытия и фиксации упомянутой полуформы, является максимальным, т.е. достигает пикового значения. Действительно, в этом случае, как наиболее ясно показано на фиг. 14, где представлен угол отклонения подвижной полуформы от предельного положения, соответствующего закрытой форме, как функция смещения подвижного звена или ролика 58, достигаются наиболее благоприятные условия с точки зрения использования так называемого "эффекта коленчатого рычага"; такие условия достигаются вследствие представленного сочетания и взаимодействия вышеописанных рычагов. фиг. 14 более подробно показывает, как в соответствии с частью кривой, обозначенной буквой М, при определенном смещении элемента 58, которое отложено на оси абсцисс в линейном масштабе, достигается поворачивание с постепенным замедлением уменьшения угла между звеньями 54 и 55 вплоть до конечного значения 0^o угла между этими элементами, соответствующего значению абсциссы (т. е. смещению элемента 58) приблизительно 1.

Конкретная форма упомянутой кривой, включающей упомянутую точку М, соответствующую полному закрытию упомянутой подвижной полуформы, а также точку Н на противоположном конце этой кривой, соответствующую полному открытию упомянутой полуформы, обеспечивает движение последней с постепенным замедлением по мере перемещения к соответствующим конечным положениям вплоть до достижения практически нулевого ускорения к моментам, когда полуформа приближается к упомянутым конечным положениям.

Такая схема перемещения упомянутой полуформы обеспечивает ряд существенных практических преимуществ, а именно заметное ослабление вибраций, предотвращение толчков подвижной полуформы при достижении конечных положений и возможность осуществления привода упомянутой подвижной полуформы от простых, надежных и высокоточных устройств, которые, кроме того, долговечны, т.е. стойки к износу, поскольку они не подвергаются воздействию значительных усилий.

Такое преимущество дополнительно подкрепляется тем, что непосредственно после перемещения подвижной полуформы в положение, соответствующее полному ее закрытию, эта полуформа автоматически фиксируется в указанном положении с помощью дополнительных внешних приспособлений, работа которых ясна для сведущего специалиста; упомянутые приспособления соединены со штифтами 41, 42, жестко связанными соответственно с неподвижной и подвижной полуформами.

Подразумевается, естественно, что утверждение о расположении на одной прямой геометрических точек, обозначенных Р2, R1 и F1, как показано на фиг. 12А, следует понимать в наиболее широком смысле слова, поскольку оно фактически означает, что для достижения желаемого "эффекта коленчатого рычага" достаточно, чтобы оси вращения элементов, имеющих центры в точках Р2, R1 и F1, были не только параллельными, но и располагались в одной плоскости.

Непрерывная работа описанной системы для попеременного открывания и закрывания подвижной полуформы может быть обеспечена путем возвратно-поступательного перемещения подвижного элемента или ролика 58, причем такое перемещение легко достигается с помощью непрерывно вращающегося кулачка, предназначенного для управления перемещением и положением упомянутого ролика синхронно со всеми другими устройствами, механизмами и элементами привода, которые в совокупности обеспечивают различные фазы открытия формы, введения заготовки, закрывания формы, формования из упомянутой заготовки готового изделия путем выдувания, открытия формы и одновременного извлечения готового изделия.

Дополнительное преимущество настоящего изобретения, представленного в предпочтительном варианте осуществления в качестве примера, является следствием того, что, как указано выше, возвратно-поступательное перемещение подвижного устройства или ролика 58 обеспечивается двумя вращающимися кулачками, предпочтительно имеющими общую вертикальную ось вращения с каруселью 10 на фиг. 6, причем ограниченный износ, неизбежно возникающий вследствие взаимодействия между поверхностями упомянутых вращающихся кулачков и упомянутого ролика, лишь в ограниченной степени влияет на точность процессов открытия и закрытия форм. Этот факт обуславливает значительное практическое преимущество, вытекающее из возможности выполнения ремонта или регулирования упомянутых кулачков и взаимодействующих с ними элементов через достаточно длительные промежутки времени без потери точности работы установки.

Подтверждение того факта, что износ кулачков и, возможно, также взаимодействующего с ними ролика или подвижного элемента оказывает лишь весьма ограниченное воздействие на точность воспроизведения конечных положений подвижной полуформы, легко получить, рассмотрев вновь фиг.14, из которой следует, что при относительно значительном смещении ролика относительно упомянутых точек М и Н угол поворота подвижной полуформы почти равен нулю и им можно пренебречь. Таким образом, такое смещение ролика, обусловленное износом, действительно не оказывает значительного влияния на точность воспроизведения конечных положений упомянутой подвижной полуформы.