技术领域
背景技术
[0002] 在从DE 10325229A已知的拉伸吹塑成型机中，设置线性电驱动装置(electric linear drive)来
定位电动拉伸中的拉伸杆。为了能够更换拉伸杆，必须拆卸该线性电驱动装置。
[0003] 在从WO 2006/108380A已知的拉伸吹塑成型机中，通过线性电动
马达和液压传动器来定位拉伸杆。拉伸杆被保持在拉伸滑座(stretching slide)中。在拉伸杆和延伸元件(extensionelement)之间或在拉伸杆和线性马达的
转子之间设置可释放的联接器。更换拉伸杆是需要耗时的重置工作。
[0004] 在从DE 102005045942A已知的拉伸吹塑成型机中，拉伸杆的移动被
凸轮控制，其定位可另外通过电动来完成。联接装置配置在拉伸滑座处。
[0005] 在从EP 1694492A已知的拉伸吹塑成型机中，拉伸杆经由卡口式联接与拉伸滑座可释放地连接。拉伸杆通过拉伸滑座的凸轮控制而定位。拉伸滑座包括中空壳体，具有安装到拉伸杆的两个
耳部的头部可被线性地插入到该中空壳体中，并且通过绕拉伸杆的轴线的旋转运动被
锁住。其操作复杂。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种本文开头部分提及类型的吹塑成型机，其中，尽管具有用于电动拉伸的电动伺服马达的驱动单元阻碍或限制拉伸杆的移动路径，但是在更换拉伸杆时，拉伸杆仍能在任何时候都舒适地更换。
[0007] 通过如下方案来实现上述目的。一种拉伸吹塑成型机，其用于将预制件制成容器，所述拉伸吹塑成型机具有至少一个吹塑成型站S，其中，至少一个拉伸杆与包括电动伺服马达M的驱动单元A联接，以传递线性运动，从而电动拉伸所述预制件，其中所述拉伸杆能够沿限定的、至少是大致的轴线方向更换，所述拉伸吹塑成型机的特征在于，在所述吹塑成型站S中设置拉伸杆快速更换装置W，所述拉伸杆快速更换装置W能够在对中的操作
位置和更换位置之间转换。
[0008] 尽管用于电动拉伸的驱动单元和/或伺服马达在操作位置阻碍或者至少限制拉伸杆的移动路径，但是在更换拉伸杆时，拉伸杆快速更换装置允许拉伸杆在被转换到更换位置就可在任何时候都舒适更换。
[0009] 在一个适当的实施方式中，联接器被设计成能够断开连接，以便将拉伸杆快速更换装置转换到更换位置，并且具有电动伺服马达的驱动单元被安装在至少与联接器邻接的区域中，以使得该驱动单元能够从拉伸杆的沿更换方向的移动路径移开。在拉伸杆快速更换装置转换到更换位置的过程中，不仅拉伸杆通过联接器的断开连接而释放以便被更换，而且具有伺服马达的驱动单元也被移出拉伸杆的移动路径，从而拉伸杆能够被舒适地更换。因此，可断开连接的联接器和可移位的驱动单元的功能结合以结构简单的方式克服了由具有伺服马达的驱动单元引起的
缺陷，且该缺陷是设计用于电动拉伸的吹塑成型站固有的缺陷。
[0010] 在一个适当的实施方式中，拉伸杆快速更换装置能够手动地、甚至不需要任何辅助设施地转换。作为替代方式，可采用部分手动部分
致动器操作的转换，甚至采用全自动远程控制的致动器来进行转换操作，从而拉伸杆被非常快速地释放成容易舒适地更换。
[0011] 具有伺服马达的驱动单元安装于吹塑成型站的
轴承支撑体的而能够移位是有利的。轴承支撑体可以包括用于拉伸滑座的线性引导件，其中拉伸杆以能够更换的方式保持在拉伸滑座处。可以通过折叠、旋转或移位来完成移位，这些运动次序也可以可选地组合。允许移位的具有伺服马达的驱动单元的组件被适当地设计成使得移位后的具有伺服马达的驱动单元仍然保持在轴承支撑体上，因此完全不必拆卸。
[0012] 在一个适当的实施方式中，在轴承支撑体处设置驱动单元的组装装置，该组装装置通过可释放的锁定部件来可靠地防止驱动单元的折叠和/或旋转和/或移位，优选地，所述组装装置为用于驱动单元或伺服马达的铰接轴，其优选地平行于或垂直于拉伸杆的轴线方向，或者相对于拉伸杆的轴线方向倾斜，从而在拉伸杆的更换期间平行于或垂直于拉伸杆的移动路径，或者相对于拉伸杆的移动路径倾斜。这允许被引导的移位运动舒适地更换拉伸杆。铰接轴和锁定部件一起将具有伺服马达的驱动单元足够稳定地固定在操作位置，以确保来自拉伸杆定位的相对高的反作用
力被引入到轴承支撑体。
[0013] 在一个适当的实施方式中，联接器在操作位置对中且无间隙，从而在拉伸杆的定位过程中不会出现伪间隙(falsifyingbacklash)。
[0014] 在一个适当的实施方式中，拉伸杆在操作位置时被置于拉伸滑座中的锥形安装部中，这使得拉伸杆具有稳定且对中的定位。对准的套筒状阳锥形件配置于驱动单元和拉伸滑座，拉伸杆头部在操作位置时借助于作用在该两个阳锥形件的可释放的夹持元件而被夹持在上述阳锥形件之间。拉伸滑座中的锥形安装部及其线性引导件之间的协作，以及夹持元件上的阳锥形件的夹持确保了所需的对中和无间隙的联接。这里，在阳锥形件和夹持元件之间，锥形配合面适当地彼此夹持，从而自动对中。
[0015] 适当地，在拉伸杆头部被夹紧的状态下，至少一个弹性连接构件在拉伸杆头部和至少一个阳锥形件之间被压缩。该弹性连接构件可以是弹性体环，其在压缩状态下产生有利于对中和零间隙的预
应力。另一方面，弹性连接构件可以在夹持元件已经释放之后支持拉伸滑座的锥形安装部中的拉伸杆的释放，以使得拉伸杆能够容易地更换。
[0016] 在结构简单的实施方式中，夹持元件是至少两件式快速作用环，其借助于死点超过夹持片闭合，并且在操作条件下的振动或力的作用下不会自动松开。死点超过夹持片例如与弹性连接构件协作产生理想的对中和零间隙所需的预应力。
[0017] 在结构简单的实施方式中，拉伸杆头部是安装于拉伸杆端部的盘，并且夹持元件优选地直接安装到该盘。当更换拉伸杆时，夹持元件和拉伸杆一起被移除。作为替代方式，夹持元件也可以以保留在驱动单元或拉伸滑座中的方式安装。
[0018] 为了确保在更换位置时不受阻碍地更换拉伸杆，驱动单元能够和阳锥形件一起从操作位置起相对于拉伸杆的轴线移位阳锥形件的外径的至少一半，从而在横向上到达更换位置。适当地，驱动单元甚至移位更多以暴露进入拉伸杆头部的舒适的横向入口。
[0019] 在适当的实施方式中，为了进行电动拉伸，伺服马达是具有转子的线性马达，该转子在操作位置时与拉伸杆的轴线同轴或者横向错开不超过100mm。当夹持元件闭合时，该转子直接或经由延伸部与拉伸杆联接。线性马达的同轴设置避免了拉伸滑座和线性引导件之间的不期望的夹紧力。即使在该转子横向偏移直到不超过100mm的情况下，拉伸滑座和线性引导件之间的横向力也仅是适中的。在拉伸杆快速更换装置转换到更换位置的过程中，在任何情况下，通过具有伺服马达的驱动单元的移位，都可暴露足够的空间，从而能够舒适地更换拉伸杆。
[0020] 在另一实施方式中，伺服马达是用于电动拉伸的回转马达，该回转马达经由同轴或横向错开的
螺纹轴与拉伸杆联接。回转马达的旋转运动经由螺纹轴被转换成拉伸杆的线性移动以定位拉伸杆。由于大的力，期望螺纹轴与拉伸杆同轴或者仅略微横向错开地定位，这将使拉伸杆的更换复杂化。但是，由于在更换过程中，伺服马达与驱动单元和螺纹轴一起能够被移出拉伸杆的移动路径，所以具有回转伺服马达的驱动单元能够仍然有利地定位在吹塑成型站中。
[0021] 在一个适当的实施方式中，至少大致与拉伸杆平行的旋
转轴线相对于拉伸杆横向偏移地配置于轴承支撑体，在向更换位置转换的过程中具有伺服马达的驱动单元绕该
旋转轴线移位，并且旋转锁定部件相对于拉伸杆在旋转轴线的相反侧安装于轴承支撑体，从而作用于伺服马达，并且伺服马达被稳定地支撑在操作位置。
[0022] 在一个适当的实施方式中，介质供给点在与联接器的阳锥形件相邻的位置处安装于拉伸滑座。在该实施方式中，例如工作介质或其它介质等在需要时可以被引入到中空的拉伸杆，而不会妨碍拉伸杆的舒适更换。
[0023] 在一个适当的实施方式中，用于拉伸滑座的线性引导件是位于轴承支撑体处的T形燕尾式
导轨，固定于拉伸滑座的基部在该线性引导件上以形状配合的方式被引导。该线性引导件几乎不需要维护并且很大程度上无间隙，并且不受清洁剂的影响。由于产生更小摩擦的力比，所以能够使用线性
滑动轴承，而昂贵的、维护密集的由于使用
润滑剂而变脏的线性滚珠引导件可被省略。一般地，甚至能够省却润滑剂，这从提高卫生的
角度来说对于食品是有利的。这样的线性滑轨更轻、更耐脏、更安静、不易受振动影响甚至能够承受压力冲洗。
[0024] 在一个适当的实施方式中，伺服马达在操作位置中额外地在与拉伸杆平行的移动方向上积极地锁定在轴承支撑体。即使是在最大力的情况下，该锁定也能防止伺服马达在轴承支撑体处的相对运动。
[0025] 拉伸滑座捕获部件还适当地设置于轴承支撑体，当联接器断开并且具有伺服马达的驱动单元已经可以移位时，该拉伸滑座捕获部件将拉伸滑座固定在更换位置以防止自动移位。在拉伸杆的更换过程中，拉伸滑座保持在固定位置，以使得在拉伸杆更换装置转换到操作位置的过程中，联接器立即再次就绪以便被固定。有利地，捕获部件与在拉伸滑座的端部位置起作用的至少一个
永磁体协作。作为替代方式，可以设置用于拉伸滑座的仅在更换拉伸杆时接合的其它捕获部件。
附图说明
[0026] 将参照附图说明本发明的主题。其中：
[0027] 图1示出了拉伸吹塑成型机的处于操作位置的吹塑成型站的一部分的立体图，[0028] 图2示出了图1的纵向剖视图，
[0029] 图3示出了沿图2的剖切面III-III剖开的部分剖视图，
[0030] 图4示出了拉伸杆快速更换装置的细节的立体图，
[0031] 图5示出了与图1类似的、从另一方向看去的、处于操作位置的图，[0032] 图6示出了与图5类似的、但是拉伸杆快速更换装置已经被转换到更换位置后的图。
具体实施方式
[0033] 在图1至图6中，示出了拉伸吹塑成型机B的吹塑成型站S的一部分，拉伸杆快速更换装置W设置在该部分中，该拉伸杆快速更换装置W一方面在具有伺服马达M的驱动单元A和拉伸杆4之间提供稳定、对中无间隙(centered backlash-free)且可快速释放的连接，其中该拉伸杆4能够在未示出的
吹塑模具中电动地拉伸预制件；另一方面，当沿给定的更换方向23更换拉伸杆4时，尽管由于拉伸滑座(stretching slide)6和驱动单元导致空间受限，但是该拉伸杆快速更换装置W允许在任何时候都可在不必拆卸吹塑成型站S的组成部件的情况下舒适且快速地更换拉伸杆。
[0034] 根据本发明的原理不仅适用于在生产操作中、多数情况下多个吹塑成型站S在吹塑成型单元(未示出)上相对于固定部旋转的拉伸吹塑成型机，而且适用于具有固定吹塑成型站的拉伸吹塑成型机。例如，在预制件或吹塑模具的类型改变的情况下，或者在介质必须通过拉伸杆4被引入吹塑模具的情况下，或者例如在所谓的热填充(hotfill)应用的情况下，拉伸杆的更换是必要的。这是因为，拉伸杆4通常被引导成在其端部区域浸入到吹塑模具的状态下在吹塑
喷嘴和/或
阀体(valve block)(未示出)中线性地移位，并且拉伸杆4贯穿拉伸滑座6，因此仅在拉伸杆4能够移动超过驱动单元A足够距离时才可进行更换。
[0035] 可选地具有轴承支撑体顶部1a的轴承支撑体(bearingsupport)1安装在吹塑成型站S中，不仅驱动单元A的伺服马达M安装到该轴承支撑体，而且在示出的实施方式中，用于在生产操作中可与拉伸杆4一起移动的拉伸滑座6的线性引导件13也安装到该轴承支撑体。在图1至图6中，可以假设电动伺服马达M是具有可线性移动的转子3的线性马达2，该可线性移动的转子3与拉伸杆4同轴地延伸，并且在拉伸滑座6处经由可释放联接器5与拉伸杆4连接。作为替代实施方式(未示出)，转子3可以相对于拉伸杆4以不大于100mm的微小横向偏移被布置于轴承支撑体1。另外，在转子3和拉伸杆4之间可选择性地设置中间元件。
[0036] 然而，根据本发明的拉伸杆快速更换装置W的原理也可适用于如下的拉伸吹塑成型机：其中，在吹塑成型站S中，设置例如经由螺旋轴(screw spindle)控制拉伸杆的移动的回转马达作为电动伺服马达M，其中该螺旋轴可相对于拉伸杆4同轴布置，或者与拉伸杆4一定程度地横向错开。这里，螺旋轴也适于支撑于轴承支撑体1(未示出)。
[0037] 在图1中，可选择的是，介质供给点7安装于拉伸滑座6，在某些应用中，借助于该介质供给点7，介质可通过中空的拉伸杆4被引入到预制件或吹塑模具。介质供给点7例如经由可与拉伸滑座6一起移动的输送软管19被供给。
[0038] 拉伸杆快速更换装置W基本上包括两组组成部件，即，夹持系统(clamp system)8和组装装置9，其中，该夹持系统8形成联接器5，该夹持系统8在释放状态下允许具有伺服马达M的驱动单元A相对于拉伸杆4移动，该组装装置9在夹持系统8的释放状态下允许轴承支撑体1处的具有伺服马达M的驱动单元A在不拆卸任何组成部件的情况下移出拉伸杆4的更换移动路径。
[0039] 夹持系统8的一个重要部分是夹持元件10，在这里，该夹持元件10用于使拉伸滑座6和转子3可释放地联接，具体参见图2和图4所示。拉伸滑座6中包括用于将拉伸杆4的上端29(图2)无间隙地定位于拉伸滑座6的锥形安装部11，其中，拉伸滑座6在背对轴承支撑体1的一侧被适当地开槽(槽12)。拉伸滑座6与基部14连接，该基部14在线性引导件13上被以形状配合的方式引导。组装装置9例如限定旋转轴线16，该旋转轴线16在示出的实施方式中在轴承支撑体1或轴承体(bearing block)顶部1a处与拉伸杆4横向错开地延伸，并且具有伺服马达M的驱动单元A能够绕该旋转轴线16从图1所示的操作位置沿箭头15的方向移位到更换位置(图6)，以便腾出拉伸杆4沿给定的更换方向23移动的移动路径。旋转轴线16例如延伸到安装于轴承支撑体1或轴承支撑体顶部1a的
固定器47中。
[0040] 在仅示出的替代实施方式中，在轴承支撑体1处限定用于具有伺服马达M的驱动单元A的旋转轴线18，该旋转轴线18相对于拉伸杆4大致垂直地延伸，以使具有伺服马达M的驱动单元A例如沿箭头17的方向从图1所示的操作位置移位到更换位置。在另一替代实施方式中，可在轴承支撑体1处限定相对于拉伸杆4倾斜的旋转轴线(未示出)。另外，具有伺服马达M的驱动单元A可以横向地或者对角地移位，或者在轴承支撑体1处以其它方式移位。
[0041] 拉伸杆快速更换装置W可以纯手动地操作，或者通过致动器半手动半自动地操作，或者通过致动器全自动地操作以减少拉伸杆更换期间的复位时间。
[0042] 在图1和图5的实施方式中，驱动单元A或伺服马达M的绕旋转轴线16的防止旋转保护器例如可通过如下方式实现：在轴承支撑体1或轴承体顶部1a处设置延伸部(projection)40，该延伸部40与伺服马达M或
散热器M’中的在操作位置容纳该延伸部40的对应凹部40a接合(图5)，并且借助于锁定元件41被锁定在操作位置。锁定机构41可以例如通过位于图6的底部的入口41a被释放。
[0043] 在图2中，在线性马达2处进一步示出了用于转子3的引导件20，此处，该引导件20安装在线性马达2的壳体或
定子的下端，并且无间隙地引导转子3以使其可线性移动。
[0044] 图2的示意性纵向剖视图示出了转子3的下端处的阳锥形件(male taper piece)21，在图2中，该阳锥形件21借助于安装螺钉27(或者作为替代方式，与转子3一体地形成)固定并且包括位于外部、上部的环形锥面30。另一阳锥形件22安装到拉伸滑座6并且优选地与拉伸滑座6一体地形成，可选地，该阳锥形件22与拉伸滑座6一样在背对轴承支撑体1的一侧被沿纵向开槽，并且包括位于下部、外部的近似环形的锥面31，该锥面31的倾斜方向与转子3处的阳锥形件21的锥面30的倾斜方向相反。装配套筒24被推到拉伸杆4的上端29，并且支撑作为拉伸杆头部的圆盘25，还借助于
螺栓28固定该圆盘25(或者与拉伸杆4一体地形成)。在图2所示的操作位置，装配套筒24对中且无间隙地固定在拉伸滑座6的锥形安装部11中。圆盘25通过夹持元件10被夹在两个阳锥形件21、22之间，该夹持元件10的环形内锥面39(图4)作用于阳锥形件21、22的锥面30、31，并且使阳锥形件21、22彼此对中且夹紧在一起。在盘25和至少一个阳锥形件22之间，可选地设置弹性元件26，其优选地是弹性体环，该弹性元件26通过夹持元件10的夹紧力压缩在操作位置并且支持夹紧效果。
[0045] 图3(沿图2的III-III面截取的断面)示出了装配套筒24和拉伸滑座6之间的形状配合，还示出了拉伸滑座6中的槽12(可选地还示出阳锥形件22)。装配套筒24例如具有在周向一侧变平的半圆筒截面，其与拉伸滑座6的锥形安装部11配合，例如能够将具有盘25的拉伸杆4沿预定的转动方向定位在拉伸滑座6中。拉伸滑座6的基部14表现为与线性引导件13配合，并且例如经由免维护和免润滑的线性滑动轴承(未示出)在线性引导件13上被引导。这些线性滑动轴承能够设置在基部14中和/或线性引导件13处。线性引导件13例如是在轴承支撑体1处螺接有弯曲基部的T形导轨，从而一起提供燕尾式引导件。
[0046] 图4示出了拉伸杆4的实施方式，其中装配套筒24和盘25借助于
张力螺钉(straining screw)28安装在拉伸杆4上。夹持元件10在该实施方式中安装在盘25的周缘位置并且实现为具有死点超过夹持片(dead-center exceeding clamp clip)35的应变环并且由至少两个零件组成。第一夹具半体32借助于旋转螺栓33被配置于盘25的周缘突出部34，从而第一夹具半体32能够旋转并且支撑死点超过夹持片35。与之相邻，第二夹具半体36安装有旋转销38。该第二夹具半体36支撑用于死点超过夹持片35的抵接部37。如所说明的那样，各夹具半体32、36实现为在内侧具有与图2的阳锥形件21、22的锥面30、31配合的锥面39，从而以对中且无间隙的方式夹持盘25。
[0047] 在未示出的替代实施方式中，夹持元件10可具有不同的设计和/或安装到阳锥形件21或22。还可以将夹持元件10实现为在拉伸杆的更换期间被移除然后再安装的独立的组成部件。
[0048] 图5和图6参照伺服马达M为线性马达2的实施方式示出了拉伸杆快速更换装置W在操作位置(图5)和更换位置(图6)之间的转换。
[0049] 在图6中，旋转轴线16由轴承支撑体顶部1a的弯曲上部46中的旋转销45和轴承支撑体顶部1a处的保持器47限定。伺服马达M已经绕该旋转轴线16沿箭头15的方向旋转至更换位置。在例如通过开口41a使锁定机构41解除锁定后，具有延伸部40和锁定机构41的防止旋转保护器离开图6中的凹部40a，这样，驱动单元A的伺服马达M能够旋转约90°，即在任意情况下至少相对于阳锥形件21的外径测得的弧度，以便完全解除夹持元件10，在图6中示出了其关闭状态。为了使阳锥形件21能够从夹持元件10无障碍地退出，夹具半体32、36事先已经旋转分开。
[0050] 不仅在顶部夹住伺服马达M的上部46，而且与凹部40a接合的延伸部40，以及优选地在轴承支撑体顶部1a处与对应的凹部43接合的肋44，用于在图5的操作位置
中轴向锁定伺服马达M。通过这些措施，拉伸杆4的定位过程中出现的并且主要作用在拉伸杆4的轴线方向上的反作用力在大面积上被分别传递到轴承支撑体1或轴承支撑体顶部1a。
[0051] 为了防止具有拉伸杆4的拉伸滑座6在图6的更换位置中由于自身重量以及在联接器5解除连接后下沉到线性引导件13上，适当地设置了在拉伸杆的更换期间保持拉伸滑座6的捕获装置42。例如，该捕获装置是至少一个永磁体，其在事先调节好的拉伸滑座6的上端将磁力作用于该拉伸滑座6，或者该捕获装置是当拉伸杆的更换完成后再次解除锁定的未示出的锁定止动器。在从操作位置(图5)转换成更换位置(图6)时，夹持元件10当然首先被打开到阳锥形件21能够沿箭头15的方向无障碍地离开转子3的程度。
[0052] 为了更换拉伸杆，在图5中，首先打开夹持元件10直到阳锥形件21可自由离开。然后，防止旋转保护器40、41被松开，伺服马达M和驱动单元A分别沿箭头15的方向旋转至更换位置(图6)。在夹持元件10的松开过程中，弹性元件26能够可选地借助于拉伸滑座的锥形安装部11中的拉伸杆4在一定程度提升盘25，使得拉伸杆4能够沿更换方向23自由移除。另外，可例如通过拉伸滑座6的槽12对装配套筒24施加作用力以使(可选地略锥形的)装配套筒24从其中央位置略微提升并且释放拉伸杆4。然后，例如借助于夹持元件10将拉伸杆4向上拉，直到拉伸杆的下端自由并且能够被横向移除。随后，插入配备有相同的装配套筒24和盘25的另一拉伸杆4。在夹持元件10打开的状态下，该另一拉伸杆4首先被向下推到拉伸滑座6处的阳锥形件22，然后通过盘25放置在弹性元件26上。
随后，伺服马达M绕旋转轴线16再次旋转，沿箭头15的相反方向从更换位置(图6)旋转至操作位置(图5)，并且用防止旋转保护器40、41固定，在该状态下，阳锥形件21的下端进入到打开的夹持元件10，并且首先与阳锥形件22大致对准。通过闭合夹持元件10，两个阳锥形件21、22彼此无间隙地精确对中，并且按压盘25，在该状态下，如果设置弹性元件26，该弹性元件26被压缩直到挂在抵接部37的后方的死点超过夹持片(图4)最终闭合并且恢复无间隙地对中。然后，吹塑成型站再次在功能上为生产操作做好准备。
[0053] 在伺服马达M作为回转马达，并经由支撑在轴承支撑体1，1a中的螺旋轴与例如拉伸滑座6联接的情况下，回转马达和螺旋轴在拉伸杆4的更换方向23上被移位到移动路径上的其移动路径之外(未示出)的更换位置。
[0054] 如果伺服马达M与
气动缸或储能机构结合以补偿力峰值，则该储能机构或气动缸最好也与伺服马达一起移位到更换位置。作为另一选择，可分别在例如上部46和伺服马达M或
散热器M’的上端之间设置旋转锁定机构以便将伺服马达M暂时固定在更换位置(图6)。如果拉伸杆快速更换装置W被设计成通过致动器自动操作，则相应的用于释放夹持元件10的致动器、和/或用于解锁防止旋转保护器40、41的致动器、以及用于使伺服马达M旋转的致动器可以设置在例如气动缸等轴承支撑体处，从而可通过远程控制准备拉伸杆的更换。
