CN101232988B - 用于保持吹塑模具段的装置 - Google Patents

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Abstract

所述装置用于在吹塑站的区域中保持吹塑模具段，所述装置设置有用于吹塑模具段的承载元件。吹塑模具段可由至少一个闭锁元件可松开地固定在承载元件的区域中。闭锁元件被构造不仅用于提供形状锁合地保持吹塑模具段而且用于提供力锁合地保持吹塑模具段。

Description

用于保持吹塑模具段的装置
本发明涉及一种用于在吹塑站的区域中保持吹塑模具段的装置，该装置设置有用于所述吹塑模具段的承载元件并且在该装置中所述吹塑模具段可由至少一个闭锁元件可松开地固定在该承载元件的区域中。
在通过吹塑压力作用来成形容器时，用热塑性材料制成的预成形坯、例如用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的预成形坯在吹塑机内部供应给不同的处理站。这种吹塑机典型地具有一个加热装置以及一个吹塑装置，在该吹塑装置的区域中事先调节温度的预成形坯通过双轴定向膨胀成容器。该膨胀借助于导入到待膨胀的预成形坯中的压力空气来进行。DE-OS 43 40 291中描述了在预成形坯这样膨胀时在方法技术上的过程。
DE-OS 42 12 583中描述了用于成形容器的吹塑站的基本结构。DE-OS 23 52 926中描述了用于调节预成形坯的温度的可能性。
在用于吹塑成形的装置内部，预成形坯以及已被吹塑的容器可借助于不同的传递装置输送。尤其是使用输送棒经受住了考验，预成形坯套在这些输送棒上。但预成形坯也可用其它承载装置来传递。使用用来传递预成形坯的夹钳以及使用可插入到预成形坯的嘴部区域中以便保持的扩张棒也属于可供使用的结构。
预成形坯的已经描述的传递一方面在所谓的双级方法中进行，在这种双级方法中预成形坯首先以压注方法制造，接着临时储存并且随后才在它们的温度调节方面进行调整以及吹塑成容器。另一方面在所谓的单级方法中进行应用，在这种单级方法中预成形坯直接在它们以压注技术制造和充分硬化之后被合适地调节温度并且接着被吹塑成形。
在所使用的吹塑站方面已经公知了不同的实施形式。在设置在旋转的输送轮上的吹塑站中经常遇到模具承载件的书本式的可翻开性。但也可使用可彼此相对移动的或用其它方式导向的模具承载件。在尤其适用于接收多个用于成形容器的模腔的位置固定的吹塑站中，典型地使用彼此平行设置的盘作为模具承载件。
为了在吹塑站的区域中固定吹塑模具段公知了各种方法和装置。一方面可直接旋拧吹塑模具段，也公知了一些快速锁止元件，例如EP-OS 0 821 641中描述了这种快速锁止元件。在使用所有公知的用于保持吹塑模具段的方法和装置时，在更换吹塑模具段时目前需要相对大的工作投入。这种更换例如在产品变换中进行，以便可制造具有变化的轮廓或大小的瓶子。更换直接与承载元件旋拧的吹塑模具段变得最耗费工作。但即使在使用所谓快速锁止装置的情况下也必须将多个旋拧部分首先松开并且接着再拧紧。
本发明的任务在于，这样设计开头所述类型的装置，使得简单且时间耗费少的操作得到支持。
该任务根据本发明这样来解决：闭锁元件被构造不仅用于提供形状锁合地保持吹塑模具段而且用于提供力锁合地保持吹塑模具段。
不仅用于形状锁合地而且用于力锁合地保持吹塑模具段的闭锁元件的该构型可在一个工作过程中松开和拧紧闭锁元件并且没有必要事先将旋拧部分松开或接着再拧紧。通过闭锁元件的位置变化，从闭锁状态起典型地首先将力锁合并且接着将形状锁合解除。然后吹塑模具段可从承载元件的区域分开并且由另一个吹塑模具段替换。接着进行闭锁元件的重新操作，以便首先再建立形状锁合并且接着建立力锁合。闭锁元件的松开、吹塑模具段的更换以及闭锁元件的接着重新固定可在一个极其短的时间内实施。在相应准备好所需件的情况下可实现每个吹塑站少于一分钟的工作投入来更换两个模具半部。
可靠的固定这样得到支持：闭锁元件用至少两个闭锁接片保持吹塑模具段。
为了可实现简单的机械的可定位性而提出：刚性地由一个公共的基础元件使闭锁接片彼此相连接。
简单的机械的基本构造这样得到支持：基础元件与一个定位元件一起构成闭锁元件。
为了确定地预给定运动过程而提出：基础元件和导向元件通过至少一个连接元件带有间隙地彼此相连接。
高机械稳定性这样得到支持：连接元件突起状地插入到一个导向滑座中。
为了在定位元件与基础元件之间运动耦合时提供一个间隙而提出：连接元件构造成销状。
为了可实现不仅在横向方向上而且在纵向方向上的运动过程而提出：导向滑座基本上构造成L形。
特别有效的运动耦合这样实现：基础元件和定位元件支承在至少一个公共的导向元件上。
定位元件在纵向方向上的运动可能性这样预给定：定位元件以长形孔支承在导向元件上。
为了可实现基础元件不仅在纵向轴线的方向上而且相对于纵向轴线横向地运动而提出：基础元件以对角孔支承在导向元件上并且对角孔的纵向方向相对于定位元件的纵向轴线倾斜地布置。
简单的可操作性这样实现：闭锁元件可由一个杠杆定位。
为了可在手动操作力小的情况下引入相对大的调节力而提出：杠杆作为翻转杠杆来设置。
高的操作舒适性这样实现：杠杆被构造得可与闭锁元件分开。
小的操作力通过有利的杠杆传动变换成大的调节力这样实现：杠杆穿过定位元件的槽口并且以一个端部段支撑在承载元件的槽口中。
为了支持力锁合的连接而提出：基础元件和定位元件可通过至少一个弹簧彼此相对夹紧。
为了在解锁位置中在无需施加持久操作力的情况下保持闭锁元件而提出：闭锁元件在解锁状态中可由至少一个卡锁装置固定。
必需的夹紧过程可用有利的方式这样来实施：定位元件可通过至少一个楔形面相对于基础元件夹紧。
典型的使用范围这样来确定：吹塑模具段构造成模具内壳并且承载元件构造成模具外壳。
简单的基本结构这样得到支持：吹塑模具段和承载元件在两个彼此位于对面的区域上相互连接，这些连接中的第一连接通过闭锁元件构成并且这些连接中的第二连接通过至少一个不可运动地设置的卡紧接片构成。
附图中示意性地示出了本发明的实施例。附图表示：
图1用于用预成形坯制造容器的吹塑站的立体视图，
图2吹塑模具的纵剖面，在该吹塑模具中使预成形坯拉伸和膨胀，
图3用于说明用来吹塑成形容器的装置的基本结构的草图，
图4具有增大的热容的变型的加热段，
图5在解锁状态中在闭锁装置的区域中吹塑站的纵剖面的部分视图，
图6在闭锁状态中根据图5的闭锁装置，
图7在闭锁状态中闭锁装置的横剖面的放大的部分视图，
图8在闭锁装置的松开状态中按照图7的视图，
图9由闭锁装置在承载元件的区域中保持的吹塑模具段在闭锁状态中的侧视图，
图10在闭锁装置的松开状态中按照图9的视图，
图11在闭锁状态中与图9类似的视图的立体视图，
图12在闭锁装置的松开状态中与图11类似的视图，
图13在从后面倾斜观察的视线方向下根据图11在闭锁状态中闭锁装置的视图，
图14在已经解除力锁合、但没有解除形状锁合的状态中按照图13的视图，
图15在闭锁装置的完全松开状态中与图13和图14类似的视图。
图1和图2中示出了用于使预成形坯1成形为容器2的装置的原理结构。
用于成形容器2的装置基本上由一个设置有吹塑模具4的吹塑站3组成，预成形坯1可嵌入到该吹塑模具中。预成形坯1可以是用聚对苯二甲酸乙二醇酯压注的件。为了可使预成形坯1嵌入到吹塑模具4中以及为了可取出制作好的容器2，吹塑模具4由一些模具半部5、6和一个可由升降装置8定位的底部件7组成。预成形坯1可在吹塑站3的区域中由一个输送棒9保持，该输送棒与预成形坯1一起在该装置内部穿过多个处理站。但也可例如通过钳或其它操作装置使预成形坯1直接嵌入到吹塑模具4中。
为了可导入压力空气，在输送棒9下方设置有一个连接活塞10，该连接活塞给预成形坯1供应压力空气并且同时相对于输送棒9进行密封。但在变型的结构中原则上也可考虑使用固定的压力空气导入管路。
预成形坯1的拉伸借助于一个由缸12定位的拉伸杆11进行。但原则上也可考虑通过一些由滚子(Abgriffrolle)加载的凸轮段来进行拉伸杆11的机械定位。尤其是当在一个旋转的吹塑轮上设置多个吹塑站3时使用凸轮段是符合目的的。当设置一些位置固定地布置的吹塑站3时，使用缸12是符合目的的。
在图1中所示的实施形式中，拉伸系统这样构造，使得提供两个缸12的串联布置。由一个初级缸13使拉伸杆11首先在真正的拉伸过程开始之前移动直到预成形坯1的底部14的区域中。在真正的拉伸过程期间，初级缸13连同移出的拉伸杆与一个承载初级缸13的滑座15共同由一个次级缸16或通过一个曲线控制装置定位。尤其考虑的是，这样被曲线控制地使用次级缸16，使得由一个在实施拉伸过程期间沿着一个曲线轨滑动的导向滚子17预给定当前的拉伸位置。导向滚子17由次级缸16压在导向轨上。滑座15沿着两个导向元件18滑动。
在设置在承载件19、20的区域中的模具半部5、6闭合之后，承载件19、20的彼此相对锁止借助一个锁止装置40进行。
为了适配预成形坯1的嘴部区段21的不同形状，根据图2提出在吹塑模具4的区域中使用独立的螺纹嵌件22。
除了已被吹塑的容器2，图2还用虚线描绘了预成形坯1并且示意性地示出了一个正在成长的容器泡23。
图3示出了一个吹塑机的基本结构，该吹塑机设置有一个加热段24以及一个旋转的吹塑轮25。从一个预成形坯输入装置26起，预成形坯1由传送轮27、28、29输送到加热段24的区域中。沿着加热段24设置有一些热辐射器30以及鼓风机31，以便加热预成形坯1。在足够加热预成形坯1之后这些预成形坯被传送给吹塑轮25，吹塑站3设置在该吹塑轮的区域中。完成吹塑成形的容器2由另外的传送轮供应给输出段32。
为了可使预成形坯1这样成形为容器2，使得容器2具有保证填充在容器2内部的食品、尤其是饮料具有长期的可用性的材料特性，在加热和定向预成形坯1时必须遵循专门的方法步骤。此外，通过遵循专门的尺寸确定规范可获得有利的效果。
作为热塑性材料可使用不同的塑料。例如可使用PET、PEN或PP。
在定向过程期间预成形坯1的膨胀通过供应压力空气来进行。压力空气供应划分为预吹塑阶段和接着的主吹塑阶段，在该预吹塑阶段中气体、例如压缩空气以低的压力水平供应，在该主吹塑阶段中气体以较高的压力水平供应。在预吹塑阶段期间典型地使用具有处于10bar至25bar区间内的压力的压力空气，在主吹塑阶段期间供应具有处于25bar至40bar区间内的压力的压力空气。
从图3也可看出，在所示的实施形式中加热段24由多个环行的输送元件33构成，这些输送元件彼此链式排列并且沿着一些转向轮34被导向。尤其考虑的是，通过链式的布置展开一个基本上矩形的基本轮廓。在所示的实施形式中，在加热段24的朝向传送轮29和输入轮35的延展区域中使用一个单个的尺寸确定得相对大的转向轮34并且在相邻的转向部的区域中使用两个尺寸确定得相对小的转向轮36。但原则上也可考虑其它任意的导向装置。
为了可彼此相对尽可能紧密地布置传送轮29和输入轮35，所示的布置被证实是尤其符合目的的，因为三个转向轮34、36定位在加热段24的相应的延展区域中，更确切地说分别是较小的转向轮36定位在向加热段24的直线延伸部分过渡的区域中并且较大的转向轮34定位在与传送轮29和输入轮35的直接的传送区域中。作为使用链式的输送元件33的替换方案，例如也可使用旋转的加热轮。
在容器2完成吹塑之后，这些容器由取出轮37从吹塑站3的区域导出并且通过传送轮28和输出轮38输送到输出段32。
在图4中所示的变型的加热段24中可通过更多数量的热辐射器30每单位时间加热更多量的预成形坯1。鼓风机31在此将冷却空气导入到冷却空气通道39的区域中，这些冷却空气通道分别位于对应配置的热辐射器30的对面并且通过流出口排出冷却空气。通过这样设置流出方向实现了冷却空气的基本上横向于预成形坯1的输送方向的流动方向。冷却空气通道39可在位于热辐射器30对面的表面的区域中提供用于热辐射的反射体，也可通过排出的冷却空气来实现热辐射器30的冷却。
图5示出了一个由承载元件41保持的吹塑模具段42的横剖面。承载元件43可以是根据图1的模具承载件19、20中的一个，吹塑模具段42可作为根据图1的模具半部5、6中的一个来实现。根据另一个实施形式，吹塑模具段42构造成模具内壳，该模具内壳由一个作为模具外壳实现的承载元件41保持。
为了在承载元件41的区域中可松开地固定吹塑模具段42而使用一个闭锁元件43，该闭锁元件根据图5中的实施形式由一个定位元件42以及一个至少部分地设置在定位元件44与承载元件4 1之间的基础元件45构造。
不仅定位元件44而且基础元件45可运动地支承在导向元件46的区域中。在根据图5的实施例中使用三个导向元件46，这些导向元件构造成栓钉。导向元件46在此以外螺纹47拧入到设置在保持槽口的区域中的内螺纹48中。保持槽口49例如可作为承载元件41中的孔来实现。
图5示出了闭锁元件43的松开状态。闭锁元件43为此在使用杠杆50的情况下这样移动，使得定位元件44的楔形面51相对于压紧面52移动地布置。在根据图5的实施例中，在压紧面52与楔形面51之间设置有一些弹簧53。弹簧53可预给定确定的夹紧力并且支持闭锁元件43的稍微顺畅的松开。在所示的实施例中，弹簧53构造成碟形弹簧并且压紧面52设置在导向元件46的栓钉头部的区域中。
杠杆50穿过定位元件44中的槽口55并且以一个端部段56伸入到承载元件41的槽口57中。为了支持几乎无摩擦的运动，杠杆50通过槽口55、57的区域中的倒圆的滚压面58、59导向。图5示出了处于已向上摆动的状态中的杠杆50，该已向上摆动的状态导致定位元件44的向上定位。在图5中所示的实施形式中，杠杆50设置在定位元件40的一个在垂直方向上处于上部的区域中。但原则上该装置也可设置在定位元件40的一个在垂直方向上处于下部的区域中或者也可设置在处于定位元件44的两个端部之间的可足够好地接近的任意其它区域中。
为了避免闭锁元件43在图5中所示的松开状态中无意地移位而使用一个卡锁元件60。在所示的实施例中，卡锁元件60由承载元件41保持并且插入到基础元件55的槽口61中。原则上也可将卡锁元件60定位在基础元件45的区域中并且在承载元件41的区域中设置一个相应的配合元件。卡锁元件60例如可作为承受弹簧负荷的球来实现。
图6示出了处于闭锁元件43的锁止状态中的根据图5的装置。与图5中的装置相比较，杠杆50为此已向下摆动并且由此实施定位元件44的移动。弹簧53由此夹紧在楔形面51与压紧面52之间。
附加于定位元件44的移动还进行基础元件45的移动。这通过连接元件62实现，这些连接元件插入到元件43、44中并且使这些元件带有间隙地彼此相连接。
图7和图8中进一步描述了不仅形状锁合的而且力锁合的闭锁的功能原理。图7示出了闭锁状态中该装置的横剖面。基础元件47在此以闭锁接片63在吹塑模具段42的保持面64上被导向并且建立形状锁合的连接。此外，弹簧53通过楔形面53提供夹紧并且引起力锁合的连接。
根据图8中的视图，基础元件45在实施解锁之后在与保持面64相反的方向上移动并且闭锁接片63由此释放保持面64。附加地弹簧53松弛，由此解除力锁合。在图8中所示的解锁状态中，吹塑模具段42由此可从承载元件取出。
图9示出了用于说明定位元件44与基础元件45之间的耦合的另一个视图。可以看出，定位元件44通过一些长形孔65支承在导向元件46上。基础元件45通过一些对角孔66支承在导向元件上。而且对角孔66构造成长形孔，但具有与长形孔65不同的空间定向。长形孔65基本上在定位元件44的纵向轴线67的方向上延伸，对角孔66相对于该纵向轴线67倾斜地延伸。图9也说明，连接元件62由基础元件45保持并且插入到定位元件44的导向滑座68中。原则上也可实现导向滑座68和连接元件62的调换的布置。
导向滑座68基本上L形地延伸，其中，导向滑座的较长的区域在纵向轴线67的区域中延伸，较短的区域相对于纵向轴线67横向地延伸。导向滑座68的较短的腿在此从较长的腿起在朝吹塑模具段42的方向上延伸。
图9也示出，吹塑模具段42在两侧固定在承载元件41的区域中。一个固定在使用闭锁元件43的情况下进行，另一个固定在使用卡紧接片69的情况下进行。卡紧接片69以突起70覆盖吹塑模具段42并且由此也实施形状锁合的保持。在闭锁元件43松开之后，吹塑模具段42可无需在卡紧接片69松开的情况下在突起70下面被拉出。
根据图10中的视图，杠杆50已向上摆动并且由此也导致定位元件44向上移动。由于定位元件44与基础元件45之间的耦合，按照通过导向滑座68的长度预给定的空程在连接元件62靠置在导向滑座68的上边缘上之后在定位元件44的运动方向上并且由此在纵向轴线67的方向上进行了基础元件45的携动。通过下面还要详细描述的机械耦合附加地相对于纵向轴线67横向地在背离吹塑模具段42的方向上这样进行基础元件45的横向定位，使得吹塑模具段42的保持面64不再由闭锁接片63覆盖。在该状态中，吹塑模具段42可从承载元件41取出。
图11示出了与图9类似的视图，但是是在立体观察方式下示出的。闭锁元件63在此通过杠杆50转移到闭锁位置中，由此，闭锁接片63覆盖保持面64以便提供形状锁合。
图12示出了在杠杆50向上摆动之后根据图11的装置。闭锁元件43由此这种程度地向上移动，以致闭锁接片63释放保持面64。在L形的导向滑座68内部，连接元件62位于L型廓的短腿的端部区域中。
图13以另一个立体视图在从吹塑站3出来的观察方向下在根据图11的锁止状态中示出了闭锁元件43。为了说明定位元件44和基础元件45的布置，相应所属的承载元件41以及吹塑模具段42没有示出。仅仅可看到位于对面的吹塑模具半部的相应的结构元件。
图13尤其说明，定位元件44和基础元件45以它们的所属长形孔65以及对角孔66一起支承在相应配置的导向元件46上。图13示出了一个工作状态，在该工作状态中不仅定位元件44而且基础元件45通过杠杆50降低地布置并且闭锁接片63在朝待保持的吹塑模具段42的方向上移动。
图14示出了一个工作状态，在该工作状态中定位元件44通过杠杆50这种程度地抬起，以致力锁合已经解除。但形状锁合仍然存在。定位元件44在此这种程度地抬起，以致连接元件62正好到达导向滑座68的上边界。基础元件45的位置变化相对于图13中的定位仍未进行。闭锁接片63由此仍位于初始定位中。定位元件44的例如可在图12中看到的、但不可在图14中看到的长形孔65在图14中例如这样布置，使得导向元件46布置在长形孔65的中部区域中。
根据图15中的最终定位，在使用杠杆50的情况下进行定位元件44的继续抬起。因为连接元件62已经根据图14中的定位靠置在导向滑座68的上边缘上，所以通过定位元件44的继续抬起也进行了基础元件45的移动。因为基础元件以其对角孔66支承在导向元件46上，所以对角孔66的相对于纵向轴线67倾斜的定向附加于基础元件45在纵向轴线67的方向上的平移还引起基础元件45的横向运动。通过横向运动使基础元件45在背离吹塑模具段42的方向上移动并且闭锁接片62由此释放吹塑模具段42的对应配置的保持面64。

Claims (22)

1.用于在吹塑站的区域中保持吹塑模具段的装置，该装置设置有用于所述吹塑模具段的承载元件(41)，并且在该装置中所述吹塑模具段能够由至少一个闭锁元件可松开地固定在该承载元件的区域中，其特征在于：所述闭锁元件(43)被构造不仅用于提供形状锁合地保持所述吹塑模具段(42)而且用于提供力锁合地保持所述吹塑模具段。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述闭锁元件(43)用至少两个闭锁接片(63)保持所述吹塑模具段(42)。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于：刚性地由一个公共的基础元件(45)使这些闭锁接片(63)彼此相连接。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于：该基础元件(45)与一个定位元件(44)一起构成所述闭锁元件(43)。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于：该基础元件(45)和导向元件(46)通过至少一个连接元件(62)带有间隙地彼此相连接。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于：所述连接元件(62)突起状地插入到一个导向滑座(68)中。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于：所述连接元件(62)构造成销状。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于：该导向滑座(68)基本上构造成L形。
9.根据权利要求4的装置，其特征在于：该基础元件(45)和该定位元件(44)支承在至少一个公共的导向元件(46)上。
10.根据权利要求9的装置，其特征在于：该定位元件(44)以长形孔(65)支承在所述导向元件(46)上。
11.根据权利要求5至9中一项的装置，其特征在于：该基础元件(45)以对角孔(66)支承在所述导向元件(46)上；所述对角孔(66)的纵向方向相对于该定位元件(44)的纵向轴线(67)倾斜地布置。
12.根据权利要求5至9中一项的装置，其特征在于：所述闭锁元件(43)能够由一个杠杆(50)定位。
13.根据权利要求12的装置，其特征在于：该杠杆(50)作为翻转杠杆来设置。
14.根据权利要求12的装置，其特征在于：该杠杆(50)被构造得能够与所述闭锁元件(43)分开。
15.根据权利要求12的装置，其特征在于：该杠杆(50)穿过该定位元件(44)的槽口(55)并且以一个端部段(56)支撑在该承载元件(41)的槽口(57)中。
16.根据权利要求4的装置，其特征在于：该基础元件(45)和该定位元件(44)能够通过至少一个弹簧(53)彼此相对夹紧。
17.根据权利要求1至9中一项的装置，其特征在于：所述闭锁元件(43)在解锁状态中能够由至少一个卡锁装置固定。
18.根据权利要求5至9中一项的装置，其特征在于：该定位元件(44)能够通过至少一个楔形面(51)相对于该基础元件(45)夹紧。
19.根据权利要求1至9中一项的装置，其特征在于：所述吹塑模具段(42)构造成模具内壳并且该承载元件(41)构造成模具外壳。
20.根据权利要求1至9中一项的装置，其特征在于：所述吹塑模具段(42)和该承载元件(41)在两个彼此位于对面的区域上相互连接；这些连接中的第一连接通过所述闭锁元件(43)构成并且这些连接中的第二连接通过至少一个不可运动地设置的卡紧接片(69)构成。
21.吹塑站，用于用热塑性材料吹塑成形容器，该吹塑站具有至少一个吹塑模具段，其特征在于：所述吹塑模具段由根据权利要求1至20中至少一项的装置保持。
22.吹塑机，具有至少一个吹塑站，所述吹塑站具有至少一个吹塑模具段，其特征在于：所述吹塑模具段由根据权利要求1至20中至少一项的装置保持。
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