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具有受控运动的拉伸杆和吹塑嘴的吹塑机

阅读：759发布：2020-05-16

专利汇可以提供具有受控运动的拉伸杆和吹塑嘴的吹塑机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于将塑料材料预制件成型为塑料材料容器的设备，设备具有可移动载体，载体上设有至少一个将塑料材料预制件成型为塑料材料容器的成型站；成型站具有内部形成空腔的吹塑装置，塑料材料预制件在空腔中成型为塑料材料容器；成型站还具有通过可流动介质作用于塑料材料预制件以膨胀塑料材料预制件的加压装置，能插入塑料材料预制件内以在纵向拉伸塑料材料预制件的杆状体，以及相对于塑料材料预制件移动杆状体的驱动装置。根据本发明设有耦合装置，该耦合装置将杆状体相对于塑料材料预制件的运动，与加压装置相对于塑料材料预制件的运动尤其以机械方式耦合至少一段时间；设备具有至少局部地影响加压装置向塑料材料预制件的供给运动的影响装置。，下面是具有受控运动的拉伸杆和吹塑嘴的吹塑机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于将塑料材料预制件(10)成型为塑料材料容器(20)的设备(1)，所述设备具有可移动载体(2)，所述载体上设有至少一个将塑料材料预制件(10)成型为塑料材料容器(20)的成型站(4)；其中，所述成型站具有吹塑装置(6)，所述吹塑装置内部形成空腔，在所述空腔中所述塑料材料预制件(10)能够成型为塑料材料容器(20)；其中，所述成型站还具有加压装置(12)，所述加压装置通过可流动介质作用于塑料材料预制件以使所述塑料材料预制件膨胀；其中，所述成型站还具有杆状体(14)，所述杆状体能够插入所述塑料材料预制件内以在纵向(L)对所述塑料材料预制件进行拉伸；其中，所述成型站具有驱动装置(24)，所述驱动装置相对于所述塑料材料预制件移动所述杆状体(14)，其特征在于，设有耦合装置，所述耦合装置将所述杆状体(14)相对于所述塑料材料预制件的运动，与所述加压装置(12)相对于所述塑料材料预制件(10)的运动耦合至少一段时间，并尤其以机械方式耦合；且所述设备具有影响装置(40)，所述影响装置至少局部地和/或至少一段时间内影响所述加压装置(12)向所述塑料材料预制件的供给运动。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一个驱动装置(20，24)为电驱动装置。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，至少一个驱动装置为气动驱动装置(22，24)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，第一驱动装置(22)为气动驱动装置(22)；而第二驱动装置(24)为电驱动装置。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的设备，其特征在于，所述影响装置(40)为气动操作的影响装置。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述影响装置具有节流阀装置，气体能够流经所述节流阀装置；且所述节流阀装置在一段时间内对所述加压装置向所述塑料材料预制件的供给运动进行节流。
7.一种用于将塑料材料预制件(10)成型为塑料材料容器(20)的方法，其中，所述塑料材料预制件通过成型站沿预设定的传送路径传送，其中所述成型站设置在可移动载体(2)上；在所述传送过程中，可流动介质，尤其是气体介质作用在所述塑料材料预制件上，以使得所述塑料材料预制件膨胀成型为塑料材料容器；其中，所述加压装置通过在塑料材料预制件纵向上的运动供给所述塑料材料预制件；其中还将杆状体引入到所述塑料材料预制件内，以在所述塑料材料预制件的纵向(L)上拉伸所述塑料材料预制件；其特征在于，所述杆状体通过驱动装置(24)引入所述塑料材料预制件内；其中，所述加压装置首先抵靠所述塑料材料预制件，随后对所述杆状体进入所述塑料材料预制件内的供给运动加速至少一段时间，其中，所述加压装置向所述塑料材料预制件的供给运动节流至少一段时间。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述加压装置向所述塑料材料预制件的供给过程中，所述加压装置的运动和所述杆状体(14)的运动之间的耦合中断至少一段时间。

说明书全文

具有受控运动的拉伸杆和吹塑嘴的吹塑机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种将塑料材料预制件成型为塑料材料容器的设备和方法。

背景技术

[0002] 这种类型的设备和方法在现有技术中早已存在。在这种情况下，塑料材料预制件通常首先在加热炉内加热，然后通过成型装置，尤其是吹塑机，将该塑料材料预制件成型为容器。为此，通常采用气体介质，尤其是鼓风作用在塑料材料预制件上，然后通过拉伸杆对该塑料材料预制件进一步拉伸。

[0003] 在这种情况下，塑料材料预制件通常通过引入到塑料材料预制件的吹塑嘴进行膨胀。在这种情况下，已知所述吹塑嘴固定在吹塑活塞上，并已知采用导向套能够把所述吹塑嘴或吹塑活塞提供给塑料材料预制件。另外，也将拉伸杆引入容器内，以拉伸该容器。然而，在现有技术中，当拉伸杆向后运动或再次向上运动时，吹塑嘴也将上升，从而容器能够从其吹塑模具上移出。

[0004] 当塑料材料预制件安置在吹塑模具内时，拉伸杆通常向下进行拉伸行程(stretching stroke)，吹塑嘴也向下按压，以对容器的颈环、容器的螺纹或对吹塑模具本身进行封闭。现有技术中也已知吹塑机；然而，塑料材料预制件在这种吹塑机内通常设计为孔(aperture)朝下。在这些情况下，拉伸杆相应地向上进行拉伸行程。另外，然而，在拉伸杆的运动过程中，将发生制动(braking)和再次加速，以实现平稳地前进(approach)。通过这种方式，例如在引入或下降过程中，在吹塑嘴碰到螺纹前，拉伸杆在吹塑嘴上的运动发生制动，从而通过这种方式使得吹塑嘴可平稳地放置(deposition)。随后，拉伸杆的运动再次加速。

[0005] 然而，由于制动和再次加速导致损失了宝贵的处理时间。另外，上述驱动也需要大量的能量，以进行制动和再次加速。

发明内容

[0006] 因此本发明的目的一方面是缩短生产塑料材料容器的处理时间，另一方面能够实现节能。

[0007] 根据本发明通过独立权利要求的主题实现这些目的。优选实施例和进一步的发展形成从属权利要求的主题。

[0008] 根据本发明的用于将塑料材料预制件成型为塑料材料容器的设备具有可移动载体；所述可移动载体上设有至少一个用于将塑料材料预制件成型为塑料材料容器的成型站。在本例中，所述成型站具有吹塑装置，所述吹塑装置内部形成空腔，所述塑料材料预制件在所述空腔中可以成型为塑料材料容器。另外，所述成型站具有加压装置，所述加压装置通过可流动介质作用于塑料材料预制件，以使所述塑料材料预制件膨胀。在本例中，所述成型站还具有杆状体，所述杆状体能够插入所述塑料材料预制件内，以在所述塑料材料预制件的纵向对所述塑料材料预制件进行拉伸。另外，所述成型站还具有驱动装置，所述驱动装置相对于所述塑料材料预制件移动所述杆状体，尤其是为了在纵向拉伸所述塑料材料预制件。

[0009] 根据本发明，设有耦合装置(coupling device)，所述耦合装置将所述杆状体相对于塑料材料预制件的运动与所述加压装置相对于塑料材料预制件的运动相耦合，尤其以机械方式相耦合。在本例中，优选地，耦合只在一段时间内，例如只在加压装置或者杆状体的回复运动过程中发生。

[0010] 除了这里所述的机械耦合，各个驱动器也能通过电子耦合；但是机械耦合实施起来相对比较简单。另外，也可以设置驱动装置，所述驱动装置相对于塑料材料预制件移动加压装置。然而，在本例中也可以设置相同的驱动装置，以移动加压装置和拉伸杆；但是，也可以设置不同的驱动装置。

[0011] 在另一优选实施例中，所述可移动载体是可旋转载体；特别是吹塑轮。优选地，多个上述成型站安置在所述可旋转载体上。在本例中，优选地，所述成型站也有侧面部分(lateral part)，所述侧面部分围绕预设轴相对彼此可旋转，以通过这种方式打开和闭合吹塑模具。优选地，一轴线(其中，所述载体围绕该轴线可旋转)与设置有成型站的载体的旋转轴平行。

[0012] 另外，优选地，所述成型站具有底部部件，所述底部部件可以分别引至所述塑料材料容器和塑料材料预制件，以通过这种方式同样地向底部(towards the bottom)闭合吹塑模具。

[0013] 在另一优选实施例中，耦合件(coupling)具有挡块(stop)，所述挡块安置在拉伸杆上，且所述挡块在杆状体的回复运动过程中携带(entrain)加压装置一起运动。

[0014] 优选地，所述加压装置能够提供给容器孔和/或容器夹持环，以通过这种方式一方面达到封闭的效果，另一方面能够将压缩空气作用于塑料材料预制件上。优选地，加压装置具有密封装置；当所述密封装置供给塑料材料预制件时，可以达到关于塑料材料预制件的封闭效果。在另一优选实施例中，加压装置设计为在至少一段时间内，在容器的周向上完全包围容器孔。在另一优选实施例中，杆状体安置在加压装置内并相对加压装置可移动。在本例中，优选地，设有密封装置，所述密封装置封闭杆状体相对载体内壁的运动，例如设置有加压装置的吹塑活塞。在另一优选实施例中，杆状体设计有多个部分。

[0015] 优选地，所述设备具有影响装置，所述影响装置至少局部地和/或至少一段时间内影响加压装置对塑料材料预制件的供给运动。这意味着，特别地，这种供给运动将受到影响，例如受到制动、节流和/或受到阻尼。优选地，供给运动受到影响以能对塑料材料预制件进行轻柔的处理或加压。优选地，供给运动以对该供给运动减速的方式至少部分地受到影响。

[0016] 通过这种方式，所述设备能够具有例如阻尼装置，所述阻尼装置至少局部地对加压装置向塑料材料预制件的供给运动进行阻尼。优选地，上述耦合件不是在吹塑嘴和拉伸杆的供给运动过程中，而是在回复运动过程中作用于塑料材料预制件上或作用于塑料预制件内；在本例中，优选地，该耦合件不是在整个回复运动过程中，而是仅在回复运动中预设的部分，特别是时间上处于回复运动结尾部分的时间内。

[0017] 另外，所述耦合件也可以在吹塑嘴的供给运动过程中起上述作用；但是优选地，仅在直到吹塑嘴装置与塑料材料预制件抵靠设置(set against)时才起作用。

[0018] 上述影响装置(例如阻尼装置)可以设计成只影响加压装置对塑料材料预制件的供给运动(例如使其阻尼)，而不影响其回复运动。这在下面将根据附图详加描述。本文指出，阻尼装置在下文中作为影响装置的代表进行讨论。

[0019] 在另一优选实施例中，所提到的两个驱动装置中的至少一个是电动驱动装置。所述电动驱动装置是，尤其是但并不唯一(exclusively)指的是电动马达，尤其是线性马达。优选地，至少一个驱动装置是气动驱动装置。另外，然而，在本例中也可以是液压驱动装置、磁驱动装置，甚至是例如导向凸轮驱动装置。

[0020] 在另一优选实施例中，涉及两种不同类型的驱动，例如一个是电动驱动，一个是气动驱动；一个是电动驱动，一个是液压驱动；一个是电动驱动，一个是导向凸轮驱动；一个是气动驱动，一个是液压驱动；一个是气动驱动，一个是导向凸轮驱动；或者一个是液压驱动，一个是导向凸轮驱动。

[0021] 在另一优选实施例中，第一驱动装置是气动驱动装置，第二驱动装置是电动驱动装置。通过这种方式，特别地，移动加压装置的驱动装置可以设计为气动驱动，而移动拉伸杆的驱动装置可以设计为电动驱动。由于气动驱动装置优选地在回复运动中不需要被至少局部地激活，因此这种组合可以节省有关回复运动的能量。

[0022] 在另一优选实施例中，影响装置或阻尼装置分别为气动操作。也就是说，该影响装置或阻尼装置可以是基于气流的阻尼装置。在本例中，优选地，所述阻尼装置或影响装置具有至少一个气体传送装置，气体通过所述气体传送装置进行传送。特别地，在本例中，空气可以引导经过前述的气体传送装置。通过这种气体的引导可以获得影响效果，特别是阻尼效果，下面将会更详细地描述。

[0023] 在另一优选实施例中，在本例中，所述影响装置具有节流阀装置，所述节流阀装置能够使气体从所述节流阀装置中流过，并在至少一段时间对加压装置向塑料材料预制件的供给运动进行节流。优选地，所述节流阀装置对加压装置向塑料材料预制件的供给运动(尤其是唯一地)进行节流或者阻尼或者制动。另外，然而，设有一个装置，所述装置具有以下效果：所述装置使得当加压装置复位或回复时，上述影响(例如阻尼和/或节流)并不是通过节流装置来实现的。这可以例如通过止回阀进行，其中所述止回阀具有以下效果：使得当加压装置回复时绕过节流阀装置，从而不发生节流效果。

[0024] 本发明还涉及一种将塑料材料预制件成型为塑料容器的方法。在本例中，塑料材料预制件通过成型站沿预设定的传送路径传送；其中所述成型站设置在可移动载体上；在所述传送过程中，可流动介质，尤其是气体介质作用在塑料材料预制件上，从而使得所述塑料材料预制件膨胀成型为塑料材料容器。另外，加压装置通过沿塑料材料预制件纵向上的运动提供给塑料材料预制件。此外，杆状体也引入塑料材料预制件，以在塑料材料预制件的纵向上拉伸所述塑料材料预制件。

[0025] 根据本发明，杆状体通过驱动装置引入塑料材料预制件内，在这种情况下，加压装置首先抵靠(set against)塑料材料预制件，然后对杆状体进入塑料容器预制件内的(另一)供给运动加速至少一段时间。在这种情况下，在使用了加压装置后，杆状体能够通过加压装置引至所述容器，随后该杆状体加速进入塑料材料容器内部。通过这种方式也能节约处理时间。

[0026] 与现有技术相比，杆状体的供给运动由此不是先制动然后再加速，而是仅仅加速或从加压装置的使用开始加速。换句话说，从杆状体供给运动的开始到杆状体接触到塑料材料预制件的内壁，所述杆状体的供给运动没有受到制动，而是优选地至少局部地加速。

[0027] 在本例中，加压装置能以一个速度，特别是可参数化的速度在塑料材料预制件上放置或放下。在加压装置通过这种方式放在模具或塑料材料预制件上后，杆状体的驱动加速。在本例中，优选地，所述动力自动加速到预设速度或设定的拉伸速度。优选地，加压装置的运动和杆状体的运动之间的耦合只在一段时间内或在局部发生。优选地，一段时间内不发生所述耦合。

[0028] 通过这种方式，优选地，在加压装置向下运动的过程中，并在该加压装置放置在塑料材料预制件之前，例如吹塑嘴和杆状体之间的耦合可以分开。

[0029] 然而，也可能，在加压装置预先放置在塑料材料预制件时，或在加压装置放置在塑料材料预制件之前，甚至在向下运动的过程中，该耦合短暂地中断。优选地，加压装置的回复运动和杆状体的回复运动至少一段时间内耦合。

[0030] 优选地，所述成型站或塑料材料预制件在膨胀过程中沿循环路径运动。在另一优选方法中，在气体介质作用在塑料材料预制件上之前，对塑料材料预制件进行加热。在另一优选方法中，所述设备或所述运动分别受到控制，使得通过控制构件(control means)避免了因例如机器使用者的错误输入(entry)而导致加压装置的过早下降。优选地，设计相应装置，使得使用者只定义拉伸过程，而处理装置自动实现加压装置的上升和下降，特别地，通过机械控制构件自动实现加压装置的上升和下降。

[0031] 优选地，在杆状体回复运动过程中，局部减速以随着加压装置平稳地退出耦合点。然而，在本例中，需要指出的是，由于此时容器已经基本或完全成型，杆状体或加压装置的回复运动对处理时间而言并不关键。优选地，在加压装置或吹塑嘴的向下运动过程中，吹塑嘴和杆状体之间的耦合在加压装置支撑在塑料材料预制件的孔或承载环之前分离。

[0032] 优选地，加压装置的放置速度(deposition speed)发生延迟，尤其是机械延迟。通过这种方式，优选地，在至少一段时间内对加压装置向塑料材料预制件的供给运动进行节流。优选地，节流基于空气节流来进行。

[0033] 在另一优选方法中，在加压装置向塑料材料预制件供给的过程中，加压装置的运动和杆状体的运动的耦合中断至少一段时间。在另一优选方法中，塑料材料预制件经历多个压力步骤。优选地，所述设备具有阀块，所述阀块具有多个阀门。优选地，所述加压装置在容器纵向上相对阀块可移动。优选地，所述杆状体在塑料材料预制件的纵向上相对加压装置可移动。

附图说明

[0034] 其他优点和实施例从附图中明显得到，附图中：

[0035] 图1是将塑料材料预制件成型为塑料容器的设备的结构示意图；

[0036] 图2是根据现有技术中显示拉伸杆运动的图表示意图；

[0037] 图3是成型站处于加压装置没有作用于塑料材料预制件的状态下的详细示意图；

[0038] 图4是图3中的成型站的示意图，其中加压装置作用于塑料材料预制件。

[0039] 标号清单

[0040] 1 根据本发明的设备

[0041] 2 载体/容器

[0042] 4 成型站

[0043] 6 吹塑装置

[0044] 10 塑料材料预制件

[0045] 10a 孔径空间(aperture space)

[0046] 12 加压装置

[0047] 14 拉伸杆

[0048] 22 驱动装置

[0049] 24 驱动装置

[0050] 25 空气管道

[0051] 30 耦合装置

[0052] 36 阀块

[0053] 40 影响装置/影响元件

[0054] 42 节流阀

[0055] 44 止回阀

[0056] 50 加热装置

[0057] 62 套筒

[0058] 64 另一导向套

[0059] 66 密封装置

[0060] K1 曲线

[0061] P1 延迟范围

[0062] P2 第二延迟范围

[0063] L 纵向

具体实施方式

[0064] 图1是根据本发明的用于将塑料材料预制件10成型为塑料材料容器20的设备1的粗略结构示意图。已加热的塑料材料预制件10通过加热装置50提供到该设备上；其中，加热装置50可以是例如微波炉或红外线加热炉。标号6指吹塑装置，塑料材料预制件在吹塑装置6内部通过采用空气作用膨胀以成型为塑料容器。标号4指的是单个成型站。值得注意的是，设备1具有载体2，在载体2的外边缘上设有多个成型站4。标号20指代生产完成的容器。

[0065] 图2显示了曲线K1，该曲线K1说明了拉伸杆的运动。在此例中，拉伸杆的位置标绘在左边坐标，而压力标绘在右边坐标。时间标绘在横坐标上。

[0066] 值得注意的是，拉伸杆首先向下移动，并在其较低位置(lower position)停留一段时间，直到该拉伸杆再次回缩。点P1指代范围，在该范围内拉伸杆的运动如上所述一样短暂地延迟，并随后再次加速。点P2指代另一范围，在该范围内，拉伸杆的运动短暂地停止，以随后随加压装置一起完全回缩。特别地，范围P1导致处理时间的损失，且另一方面导致需要更多的能量。

[0067] 图3详细地示出了根据本发明的成型站的部分结构。在本例中，此处并未显示吹塑模具。标号12指的是加压装置，例如吹塑嘴，该吹塑嘴可以应用于孔边缘10a，或在本例中应用于承载环10b，以膨胀塑料材料预制件10。在应用加压装置后，可以向塑料材料预制件提供吹塑空气，以通过这种方式对塑料材料预制件进行膨胀。为此，成型站也具有阀块36，在阀块36中设置多个阀门，多个阀门控制压缩空气向塑料材料预制件10的供给。

[0068] 标号14指拉伸杆，该拉伸杆同样的插入塑料材料预制件10内部，以在塑料材料预制件10的纵向L拉伸该塑料材料预制件10。

[0069] 标号24以粗略图解的方式指代用于移动拉伸杆14的驱动装置。在本例中，该驱动装置可以为电动马达，特别地是线性马达。然而，原则上，可以对所述拉伸杆的驱动采用多种可能的驱动，例如液压驱动或气动驱动。

[0070] 标号22指在纵向同样移动加压装置的驱动装置。在本例中示出了导轮，该导轮与导向凸轮(未显示)相互配合。然而，优选地，在本例中提供气动驱动。

[0071] 机械耦合装置30设置在杆状体14或者拉伸杆上。优选地，在本例中，该机械耦合装置以固定的方式安装在杆状体14上。机械耦合装置能够在套筒62或者吹塑活塞内部移动；其中，加压装置12设置在套筒62上。当拉伸杆回缩时，所述机械耦合装置可以撞击套筒，以通过这种方式再次向上拉动拉伸杆。在本例中，优选地，通过驱动装置22可以免除加压装置12的返回。

[0072] 标号64指用于加压装置运动的另一导向套。标号66指密封装置，该密封装置对加压装置或套筒64的运动进行封闭。

[0073] 标号25指管道，尤其是空气管道；在本例中，该空气管道也具有影响的功能，尤其是对加压装置的阻尼和/或预压的功能。所述空气空间25通过吹塑嘴装置12或套筒/吹塑活塞62的向上和向下运动而分别地减少以及增加。标号40指实际影响元件或阻尼元件。在本例中设有节流阀42和止回阀44。在加压装置12向上运动的例子中，空气可以经由该止回阀逸出。而在加压装置12向下移动的例子中，即在空气空间25膨胀的过程中，空气空间25内分布的压强由于空气空间的增大而降低；因此，加压装置朝向塑料材料预制件的运动受到阻尼。在塑料材料预制件的膨胀过程中，预压加压装置所需的压力再次在空气管道
25内出现。向下运动的同时，空气至少一段时间内通过节流阀42流入空气管道25中。结果是，空气管道25里达到足够大的压力，以在通过压缩空气对容器加压的过程中，将加压装置支撑在容器上。

[0074] 另外，有可能将影响构件或阻尼构件(例如弹簧元件，甚至是弹性影响元件或阻尼元件)，设置在机械耦合元件30和套筒62内的挡块之间。通过这种方式，耦合元件在挡块上的设置可以实现阻尼。然而，影响元件或阻尼元件也可以设置在机械耦合元件和杆状体14和/或弹簧元件之间。其中，该杆状体14和/或弹簧元件在杆状体预设定的纵向上(在本例中向上)相对杆状体预压该耦合元件。

[0075] 图4示出了图3中的加压装置；其中该加压装置处于应用于塑料材料预制件10的状态下。在本例中，前述空气空间(在这里特别地设计为环形管道)达到最大值。值得注意的是，在本例中，阀块36固定设置，而加压装置12相对于该阀块36在纵向L上移动。

[0076] 另外，也可以设置密封装置，该密封装置将杆状体14或拉伸杆相对于加压装置或套管62的运动进行封闭。

[0077] 申请人保留要求申请文件中对本发明来讲必需的全部特征的权利，只要与现有技术相比，这些特征自身或其结合是新颖的。

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具有受控运动的拉伸杆和吹塑嘴的吹塑机

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