CN101801642B - 用于吹塑容器的吹塑设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于吹塑容器的吹塑设备(1)，其具有一气态介质，一吹塑活塞(2)以及一吹嘴(6)，通过该吹嘴利用该气态介质吹塑该容器(10)，根据本发明，该吹塑活塞(2)在该吹嘴(6)的纵向(L)上是可移动的，其中，该吹嘴(6)在相对于该吹塑活塞(2)在纵向(L)上是可移动的，并且该吹塑设备具有一引导装置(4)，该引导装置(4)引导该吹嘴(6)在纵向(L)上相对该吹塑活塞(2)移动。

Description

用于吹塑容器的吹塑设备

技术领域

本发明涉及一种用于处理容器的设备，特别涉及一种用于吹塑容器的吹塑设备。本发明还涉及一种用于吹塑容器的方法。

背景技术

现有技术中公开了一种采用一吹嘴来吹塑各种容器的容器生产方法。进一步，加热相应的工件并且接着通过一吹嘴施加压强范围约为40bar的压缩空气。通过该压力吹塑该容器。现有技术中，在吹塑过程中，即借助压缩空气吹塑该容器的过程中，该吹塑设备与该容器之间是密封的，由此该容器可被适当吹塑。从而该密封在例如该容器开口的上边缘处或者该开口边缘的下方产生。

此处的开口可以理解成预成型件的一部分，该预成型件具有一环套以及一通过该环套朝浇注口方向延伸的部分。根据优选的改进方案，该开口具有一螺纹。该环套可被理解成一个部分圆周的环。在这种情况下，该环套可为一径向伸长的，至少部分为圆周的物质积累，该物质积累优选被设计成一圆环。在该情况下，该环套可被设计成一支撑环，也可为一为安全环。然而，本发明并不局限于仅使用上述开口。

为了完成密封，现有技术中将该吹塑活塞降低至容器上并通常被该容器挤压。由此较难控制触点压力。作用于该预成型件开口上的压力过大会导致变形，而压力太小会导致该吹塑设备和容器之间的密封不完全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于改进一种塑料容器的吹塑过程，尤其是改进该吹塑设备和该容器之间的密封，同时该预成型件不会变形。

本发明的这一目的是通过如权利要求1所述的吹塑设备和权利要求15所述的方法来实现的。较佳实施例和进一步改进方案形成该独立权利要求保护的主题。

本发明所述的用气态介质吹塑容器的吹塑设备具有一吹塑活塞以及一吹嘴，其中通过该吹嘴利用气态介质吹塑该容器。根据本发明，该吹塑活塞可在该吹嘴的纵向上移动，该吹嘴同样可以相对于该吹塑活塞在纵向上移动，并且设置一引导该吹嘴相对于该吹塑活塞在纵向上移动的引导装置。

根据本发明，设置两个不同的移动自由度，即一为该吹塑活塞在纵向上的移动自由度，其中该纵向为该容器被吹塑的纵向，另一个为该吹嘴相对于该吹塑活塞在纵向上的移动自由度。通过这些在纵向上的移动自由度能够更好地控制该吹塑设备对该容器的触点压力。

在一改进的实施例中，通过气体介质，依靠该气体介质对该容器的冲力将该吹嘴朝着该容器的方向挤压。这意味着用于吹塑该容器的空气同时朝着该容器方向挤压该吹嘴并且也可能挤压该引导装置，从而确保该容器和该引导装置之间的密封效果。

在一改进的实施例中，该吹嘴被设置在该引导装置内部的径向上，并且通过该方式被该引导装置引导。

在一改进的实施例中，该吹塑设备还包括一预加压装置，其相对于该吹塑活塞并且也可能相对于该引导装置在纵向上朝着该容器的方向挤压该吹嘴。在本实施例中，优选地，该吹嘴平行于该吹塑活塞轴线被可移动地引导并且通过一弹簧，较佳的为一盘簧对该吹嘴进行预加压。此外该导轨同样被装设于该吹塑活塞上。通过该弹簧从而实现该喷嘴相对该容器的预加压。

在一改进的实施例中，该吹嘴包括一具有一第一内截面积的第一部分(喷嘴部分)以及一具有一第二内截面积的第二部分(喷嘴活塞)。此处，该第一内截面积与该第二内截面积不同。较佳地，这里设置一该吹嘴的下截面积以及一比下截面积更大的上截面积。换句话说，该喷嘴具有一与相应的预成型件直径相匹配的喷嘴直径，以及一与该喷嘴与该预成型件之间的理想触点压力相协调的合成表面。

为了吹塑该容器，使流动的气态介质通过该喷嘴，从而在该合成表面上产生一压力，该合成表面由所述的两个内截面积差而产生，并且通过这种方式该喷嘴或该引导装置对该容器产生一触点压力。更确切地说，该喷嘴自身较佳地具有一密封件，该密封件将该开口的上边缘或者该开口的其他区域密封。该密封件可为一弹性体，也可为该喷嘴本身，从而由此在(吹嘴的)金属和(容器的)塑料之间形成密封状态。

在一改进的实施例中，该吹嘴的内截面在纵向上自上而下逐渐缩小。较佳地，这种逐渐缩小是连续进行的。在该情况下，通过该逐渐缩小的内截面积能够实现：通过该吹嘴的介质朝着该容器方向挤压该吹嘴。

在一改进的实施例中，该引导装置具有一内壁，该内壁在吹塑过程中在该容器的纵向上，至少部分地或完全围绕该容器开口。通过这种方式，能够更好地使该吹塑装置与该待吹塑的容器的中心对齐。

该引导装置被理解为任何能引导一元件相对于另一元件移动的装置。较佳地，该引导装置被设置在该吹塑活塞上并且不可相对于该吹塑活塞在纵向上移动。较佳地，该引导装置被可拆卸地设置在该吹塑活塞上。通过这种方式，如果要改变配件，可以将该引导装置与该吹嘴一起替换从而快速地转换成其他开口特征。然而，该引导装置也可被固定安装在该吹嘴上并且相对于该吹塑活塞移动。也就是说，本发明的概念是在配件改变的情况下，不必更换吹塑活塞，仅仅替换该吹嘴和其引导装置就足够了。

在一改进的实施例中，该吹塑设备包括一密封装置，该密封装置在吹塑过程中与该容器壁的一区域接触并且该密封装置将该吹嘴与一容器壁之间的空间密封。如上所述，较佳地，该密封装置被置于该吹嘴上并且使该容器在气态介质如吹塑空气，不向外逸出的情况下被吹塑。较佳地，该容器壁的区域为该容器的一上开口边缘，从而该吹塑设备为一上部密封的吹塑设备。较佳地，该密封装置由一弹性体制成或者包括一弹性体。然而，该密封装置也可为金属的，这样密封就发生在一塑料(容器)与一金属(吹嘴)之间。

在一改进的实施例中，该开口区域为该容器的开口的外围区域，较佳地为该容器的支撑环，因此该吹塑设备为一外部密封的吹塑设备。

在操作中，将该吹塑活塞移动至一较低的末端位置并且该喷嘴通过该预加压装置对该预成型件进行挤压。接着吹塑该预成型件或者该瓶子。依靠该喷嘴的合成表面或上述的内截面积差，通过该预加压装置已经施加的压力，产生了额外的作为弹力的触点压力，该弹力使该吹嘴相对于该支撑环或者也相对于该开口的区域进行密封。

在一改进的实施例中，该引导装置与该吹嘴之间设置有一密封环。

在一改进的实施例中，通过一在周长方向上围绕该吹嘴的螺母体使该吹嘴相对于该引导装置被固定。较佳地，本例中的引导装置具有一螺纹。通过松开该螺母体，可将该吹嘴从该引导装置上卸下。也可例如通过松开一个或多个螺母而将该引导装置从该吹塑活塞上卸下。

本发明还涉及一种用于吹塑容器的系统，其安装有一上述的吹塑设备。

较佳地，本发明用于生产由塑料制成的瓶子，特别是由PET制成的瓶子。由此，本发明涉及一拉伸吹塑机，特别涉及一种旋转拉伸吹塑机。在一拉伸吹塑机上设有多个本发明的吹塑设备，每个吹塑设备包括至少一个吹塑模具，一个用于生产瓶子的设备，较佳地还包括至少三个用于切换或控制吹塑空气的阀门。此处，该些阀门控制用于吹塑该容器的吹塑空气的供应。在一个较佳实施例中，该气体在用于吹塑容器的同时还用于提高该吹嘴对该容器的触点压力。

本发明还涉及一种用气态介质填充并吹塑容器的方法。该方法包括以下步骤：第一步骤：将一吹塑活塞在该容器的纵向上相对于该容器下降到该吹塑活塞的一预设的末端位置上，该吹塑活塞包括一设置于该吹塑活塞上的可在该容器的纵向上移动的吹嘴；第二步骤：通过该吹嘴将该气态介质填充至该容器中。

根据本发明，在填充过程或吹塑过程中，通过该吹嘴流入的气态介质导致该吹嘴在该容器的纵向上朝着该容器的方向挤压或者导致该吹嘴在纵向上对该容器施加一压力。

更准确地说，通过如上所述的该吹嘴的不同截面，导致该吹塑活塞移动至该开口处。

然而也可行的是，该吹嘴对该容器的额外压力通过一预加压装置如一盘簧产生，而不是通过该空气流产生。由此同样可行的是，该盘簧或者含其的部件被设定为：作用于该吹嘴上的弹力可由使用者改变。然而特别较佳的是，作用在该容器上的压力即可通过弹力产生也可通过在该吹塑过程中流经的气体产生。

在该较佳的实施例中，该吹嘴通过一预加压装置或一弹簧装置对该容器进行预加压。在一改进的方法中，该吹嘴借助一引导装置在纵向上相对于该吹塑活塞被可移动地引导。

接着根据附图进一步介绍本发明的优点和实施例。

附图说明

图1是本发明的一具有一待吹塑容器的设备的示意图。

图2是图1所示的吹塑设备在第一操作位置的示意图。

图3是图1所示的吹塑设备在第二操作位置的示意图。

图4是图1所示的吹塑设备在第三操作位置的示意图。

图5是本发明的改进的吹塑设备的示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

图1示出了一台本发明第一实施例所述的吹塑设备1。该吹塑设备1包括一吹塑活塞2。通过一引导凸轮(未示)将该吹塑活塞2移动至一特定的(末端)位置，在该(末端)位置一预成型件被施加压缩空气，由此膨胀成一容器10。该容器10在一中心盘30的帮助下被设置于一吹塑模具(未示)中。标记32表示该中心盘30上的一个突起，该突起支持着该容器的支撑环10b。标记10a表示该容器10的整个开口。在该开口10a上设置一螺纹10c以及一促进环10d。

该吹塑活塞2上可拆卸地装有一引导装置4。一吹嘴6被设置为可相对该引导装置4在一纵向L上移动。该吹嘴6通过一弹簧朝着该容器10移动。标记24表示一螺母体，该吹嘴6通过该螺母体被拧于该引导装置4上。特别地，该螺母体具有一螺纹24a，该螺纹24a与一该引导装置4相应的内螺纹共同作用。

该吹嘴6具有一内截面积A_喷嘴-内。此外，该吹嘴6具有一喷嘴活塞16，该喷嘴活塞相对于该引导装置4在纵向L上移动。该喷嘴活塞16具有一内截面积A_{活塞-喷嘴}。标记A_{预成型件-内}表示该预成型件或者容器10的内截面积，特别是该开口10a的内截面积。

通过一该吹塑活塞2的开口3，该吹嘴6以及由此该容器10被施加压强为P_吹塑空气的压缩空气。该压缩空气对该吹嘴产生作用力F_吹嘴，如下所示：

F_吹嘴＝P_吹塑空气·(A_{活塞-喷嘴}-A_喷嘴-内)-(A_{预成型件-内}-A_喷嘴-内)

F_吹嘴＝P_吹嘴·(A_{活塞-喷嘴}-A_{预成型件-内})

这意味着作用在该吹嘴上的作用力F_吹嘴仅仅取决于该活塞16的内截面积A_{活塞-喷嘴}和该容器10的内截面积A_{预成型件-内}。因此，根据本发明，该吹嘴6具有一与相应的预成型件的直径相匹配的喷嘴直径，以及一与该吹嘴6和该容器10之间的理想触点压力相协调的合成表面。这种协调可以通过选择合适的引导直径或者引导半径R_引导来实现，因为该合成表面A_合成如下所示：

A_合成＝((R_引导)²-(R_喷嘴)²)·π

本例中该吹嘴(或者是喷嘴部分14)的半径R_喷嘴已经由预成型件的类型所决定。

图2示出了图1所述的吹塑设备在第一操作位置时的示意图，即在该吹塑设备1被置于该容器10的开口10a上(或者优选为该开口10a的外壁)之前的示意图。该引导装置4通过一螺纹套管接头26、27被可拆卸地固定安装于该吹塑活塞2上。该压缩空气沿着方向L通过该吹塑活塞2进入该吹嘴6。该吹嘴6具有一喷嘴部分14以及如上所述的喷嘴活塞16。该喷嘴活塞16和该喷嘴部分14一体成型，并且通过一径向移动的圆环15连接。标记28表示一密封装置，通过该密封装置将该吹塑活塞6相对于该引导装置4封闭。

在如图2所示的实施例中，该吹塑活塞6具有一密封装置22并位于该密封装置22的下侧上，该密封装置22的下侧可被压向该容器10的开口边缘10e。

标记13表示用于相对于该引导装置4引导该吹嘴6的一引导轮。该螺母体24或者该限制螺帽24同时限制了该吹嘴6在方向L上相对于该引导装置4的移动。

图3示出了该吹塑设备1接触该容器10的开口10a时的位置。特别地，如上所述的开口边缘10e此时紧贴该吹嘴6的该密封装置22，由此位于该吹嘴6，确切地说是该喷嘴部分14与该容器10之间的空间被密闭如图4所示，再次向下略微移动该吹塑活塞2并且，由于该吹嘴已经处于如图3所示的位于该容器10的上边缘10e的状态，这样就导致了一预加压装置或者弹簧12的预加压。特别地，该吹嘴6通过该弹簧12相对于该引导装置4向下，即向该容器10偏转。

从如图4所示的状态开始，该吹塑活塞2以及该吹嘴6被施加压缩空气，由此导致对吹嘴6在方向B上进一步施加与上述公式相应的作用力。该作用力的效果在于增加了该容器10和吹嘴6之间的密封效果。由于作用于该容器上来自该吹嘴的作用力还直接取决于该吹塑空气的压强，该容器10的上边缘10e上该吹嘴6的接触压强也随着该吹塑空气压强的增加而增加，并且随着该吹塑空气压强的增加同时密封效果也增加。

图5示出本发明所述的吹塑设备1的一改进实施例。与先前所示的吹塑设备1不同的是，该容器10自其外面密封，更确切地说通过该容器的支撑环完成密封。在本实施例中，该引导装置4在纵向L上被固定安置在该吹嘴6上。特别地，该引导装置4在纵向上通过一底部突耳46和一第一安全环44被锁定。另一方面，然而，该引导装置4在纵向L上相对于该吹塑活塞2或者一固定安装在该吹塑活塞2上的中间部件37移动。，在该引导装置4的内围上除了设置有如上所述的第一安全环44外还设置有一第二安全环42。该两个安全环之间的距离以及槽35的宽度决定了该引导装置4在纵向L上相对该中间部件37以及该吹塑活塞2可移动的范围。

标记36表示一密封装置，该密封装置设置于该引导装置4与该中间部件37之间，更确切地说是设置在该引导装置4的内壁18与该中间部件37之间。标记41表示一引导环。

此处借助一速动固件将该中间部件37设置在该吹塑活塞2上，其中标记38表示该速动固件的球体。然而，可以采用其他能将该中间部件37可拆卸地设置于该吹塑活塞上的装置，如螺纹。

这里标记12表示一设置于该吹嘴6与该吹塑活塞2之间的盘簧，其中该中间部件37被固定安装在该吹塑活塞2上。

在图5所示的实施例中，由压缩空气作用在该吹嘴上的作用力F吹嘴为：

F_吹嘴＝P_吹塑空气·(A_活塞-_喷嘴-A_喷嘴-内)-(A_作用表面-A_喷嘴-内)

F_吹嘴＝P_吹塑空气·(A_{活塞-喷嘴}-A_作用表面)

由此，该作用于吹嘴上的力还取决于该喷嘴活塞16的截面积A_{活塞-喷嘴}以及作用表面积A_作用表面。

以上公式中的各个减数通过一反作用力得到，该反作用力从该容器向上作用，即朝着喷嘴的方向作用。为了得到较佳的近似值，该压力与上述的吹塑空气P_吹塑空气的压强相应。

对于所有在申请资料中公开的特征，只要其单独或共同相对现有技术呈现出新颖的特征，均视为本发明的重要特征。

Claims (16)

1.一种用于吹塑容器的吹塑设备（1），其具有一气态介质，一吹塑活塞（2）以及一吹嘴（6），通过该吹嘴利用该气态介质吹塑该容器（10），其特征在于，该吹塑活塞（2）在该吹嘴（6）的纵向（L）上是可移动的，其中该吹嘴（6）在相对于该吹塑活塞（2）在纵向（L）上是可移动的，并且该吹塑设备具有一引导装置（4），该引导装置（4）引导该吹嘴（6）在纵向（L）上相对该吹塑活塞（2）移动；该吹嘴（6）被设置为，通过气体介质，依靠该气体介质对该容器的冲力将该吹嘴朝着该容器（10）挤压；该吹嘴（6）具有一喷嘴部分（14）以及一喷嘴活塞（16），该喷嘴活塞（16）和该喷嘴部分（14）一体成型。

2.如权利要求1所述的吹塑设备（1），其特征在于，该吹嘴（6）被设置在该引导装置（4）内部的径向。

3.如权利要求1所述的吹塑设备（1），其特征在于，该吹塑设备（1）还包括一预加压装置（12），其将该吹嘴（6）相对于该吹塑活塞（2）在纵向（L）上朝着该容器（10）挤压。

4.如权利要求1所述的吹塑设备（1），其特征在于，该喷嘴部分（14）具有第一内截面积A_喷嘴-内的以及该喷嘴活塞（16）具有第二内截面积A_{活塞-喷 嘴}，其中第一内截面积A_喷嘴-内与第二内截面积A_{活塞-喷嘴}不等。

5.如权利要求1所述的吹塑设备（1），其特征在于，该引导装置（4）具有一在吹塑过程中包围该容器（10）的一开口（10a）的内壁（18）。

6.如权利要求1所述的吹塑设备（1），其特征在于，该引导装置（4）被设置在该吹塑活塞（2）上并且不能相对于该吹塑活塞（2）在纵向（L）上移动。

7.如权利要求1所述的吹塑设备（1），其特征在于，该引导装置（4）被可拆卸地设置在该吹塑活塞（2）上。

8.如权利要求1所述的吹塑设备（1），其特征在于，该吹塑设备（1）包括一密封装置（22），该密封装置在吹塑过程中与该容器（10）的开口区域（10a）接触并且该密封装置将该吹嘴（6）与该容器（10）的开口区域（10a）之间的空间密封。

9.如权利要求8所述的吹塑设备（1），其特征在于，该开口区域（10a）为该容器（10）的上开口边缘（10e）。

10.如权利要求8所述的吹塑设备（1），其特征在于，该开口区域（10a）为该容器（10）的开口（10a）的外围区域。

11.如前述权利要求中的至少一项所述的吹塑设备（1），其特征在于，该引导装置（4）与该吹嘴（6）之间设置有一密封环（26）。

12.如权利要求1所述的吹塑设备（1），其特征在于，该吹嘴（6）通过一周长方向上围绕该吹嘴（6）的螺母体相对于该引导装置（4）被固定。

13.一种包括如上至少一权利要求所述的吹塑设备的用于吹塑容器的系统。

14.采用一气态介质吹塑容器（10）的方法，其包括以下步骤：

第一步骤：将一吹塑活塞（2）在该容器（10）的纵向上相对于该容器下降到该吹塑活塞（2）的一预设的末端位置上，该吹塑活塞包括一设置于该吹塑活塞（2）上的可在该容器（10）的纵向（L）上移动的吹嘴（6）；

第二步骤：通过该吹嘴（6）将该气态介质填充至该容器（10）中；

其特征在于，该吹嘴（6）被设置为，通过气体介质，依靠该气体介质对该容器（10）的冲力将该吹嘴朝着该容器（10）挤压；该吹嘴（6）具有一喷嘴部分（14）以及一喷嘴活塞（16），该喷嘴活塞（16）和该喷嘴部分（14）一体成型，在填充过程中通过该吹嘴（6）流入的气态介质导致该吹嘴（6）在纵向（L）上对该容器（10）施加一压力。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，通过一预加压装置（12）将该吹嘴（6）相对于该容器（10）预加压。

16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，通过一引导装置（4），该吹嘴（6）在纵向（L）相对于该吹塑活塞（2）被可移动地引导。

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