CN102036802B - 用于容器的插入式吹塑的装置和方法和相应的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将预成型件吹塑为容器的装置(10)，具有：吹弧气缸(11)；和保持在吹弧气缸上的吹嘴(12)，预成型件(R)可以固定在该吹嘴中；和拉伸杆(13)，该拉伸杆由气缸(11)包围并可穿过吹嘴(12)移动，其中，吹嘴(12)可以通过在气缸(11)中的开口(14)被供给压缩空气。该配置(10)的特征在于，拉伸杆(13)由一个唯一的管状的电动的直线电机(15)驱动，该直线电机的定子(15-1)保持在气缸(11)上并且其转子(15-2)与拉伸杆(13)相连。

Description

用于容器的插入式吹塑的装置和方法和相应的应用

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1或8的前序部分所述的、用于吹塑容器的装置以及一种在这种装置中的管状的电动的直线电机的应用。 

背景技术

这种吹塑装置例如被使用在例如空心体-拉伸吹塑机中，其中预成型件在热条件处理的情况下在吹塑模内部被拉伸杆拉伸并通过吹塑压力作用成型为容器。在通过吹塑压力作用的容器成型中由热塑性材料制成的预成型件、例如由PET(聚对苯二酸乙二醇酯)制成的预成型件在吹塑机内部被输送到不同的加工站中。 

这种吹塑机典型地具有多个吹塑站(Blasstation)，它们布置在共同的吹塑轮上，并且这些吹塑站分别包括吹塑装置以及模具，在该模具中将预先已加热的预成型件通过双轴的定向扩大成容器。对预成型件进行预热的加热站通常并不在吹塑轮本身上，而是安放在先前的连续式加热炉中。预成型件的扩大通常借助于被导入待扩大的预成型件中的压缩空气来实现，而同时抽出用于引导预成型件的拉伸杆。 

考虑到已应用的吹塑站已知了多种实施方式。在布置在旋转的传送轮上的吹塑站中，模型支撑体(Formtraeger)通常会出现像书一样被打开的情况。但也有可能的是，使用彼此相对有区别的或以不同方式引导的模型支撑体。在位置固定的、尤其适用于容纳多个用于容器成型的模腔的吹塑站中，典型地使用相互平行布置的板作为模型支撑体。 

拉伸杆在此通常由气动的气缸并且大多与机械的连杆结合进行定位，由此，所述吹塑装置不仅具有极大的结构高度，而且由于难于运动的部分以及通过反作用在连杆中产生的力，也仍要求特别稳定的设计。由此，使这种装置的已经较大的重量附加地增加，并且其例如在吹塑机中的旋转运动需要很多能量。同样地，由于应用压缩空气作为驱动介质而使得能量消耗非常高。拉伸杆的气动的/机械的定位因此同样提高了这样设计的吹塑机的生产成本和运转成本。 

已由DE-OS 10325229公开了使用一种用于对拉伸杆定位的电动的直线驱动装置，其与磁悬浮的轨道系统的工作原理相似地进行设计。这样的直线电机在进行拉伸运动时实现了高精度的再生产能力，然而这种直线电机具有相比较较高的结构重量和价格。 

WO 2006/108380尝试通过利用流体驱动装置和电动的直线电机的结合来解决该问题，并且进而将各个驱动系统的优点相互统一起来。流体驱动装置、尤其是气动或液压的驱动装置，能在控制的范畴中非常迅速地在可产生较大的力和较小的结构重量的情况下进行定位运动。然而尤其是在非常迅速地进行定位运动时，液压驱动装置具有在定位精准性方面的缺点，这是因为仅仅受限地在考虑到系统惯性的情况下实现控制过程。现在通过将流体驱动装置和电动的直线电机相结合可能实现的是，使用具有相对更小的功率和因 此具有低廉的价格和较小的结构重量的直线电机，并且该直线电机仅仅用于对流体驱动装置的加速度力或制动力进行修正。这种组合的决定性的缺点在于，由于除流体驱动装置之外也还集成了一个电动的直线电机，所以吹塑机的重量和结构体积都不能被决定性地变小。由此，这种方法一如既往地要使用流体驱动装置并且进而非常昂贵的能量形式。 

EP 1484160示出了一种驱动装置，其同样设计为直线电机。该装置与调节器连接，该调节器取决于在对于拉伸杆每次定位的额定值变化和测量技术方面测定的实际值之间的比较为直线电机预定调节参量。额定值变化在此储存在额定值存储器的区域中。通过将驱动装置设计为直线电机，较小的空间尺寸应提供较高的机械承受力并且用于产生可精确定量的、强大的力。由于直线电机可以以高的动力并因此仅仅可以以较小的时间延迟进行调节，所以通过调节电路以及对拉伸杆的当前的实际定位的、直接的测量技术方面的评估而应该精确地维持预定的运动模型。但是这里的缺点在于，只有具有相应体积的、大而且重的并进而极为昂贵的直线电机才能够施加通常由流体驱动装置所提供的力。 

现有技术因此自始至终涉及的都是构造成机械和/或气动的旋转式机器。设有电动的驱动装置的机器虽然具有全部所期望的优点，但仍然具有缺陷并且因此也从未被实现。所以具有轴或皮带的伺服电机成本过高并且昂贵并且显示出很明显的磨损。如在EP 1484160中的直线电机也是一样扁平式的，但是也是昂贵的并且需要其它构件如直线导向装置等。如在WO 2006/108380中的直线电机仅仅用于调节路线并无法提供所需的力。这种直线电机因此被气动/液压地支持，由此又出现了气缸的所有缺点，如高气体消耗、气缸磨损等。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点并提供一种将预成型件吹塑为容器的装置，其紧凑地构造并可简单且价格低廉地生产。 

该目的通过具有权利要求1所述的特征的装置来实现。 

用这种方式实现了在吹弧气缸和管状的电动的直线电机之间的连接，直线电机的转子与拉伸杆相连并且其定子支撑在吹弧气缸上。吹弧气缸在此代表这样的部件，其通过实施迄今为止一直是气动产生的行程而对接在瓶子上并通过该行程将喷吹空气和拉伸杆导入瓶中。管状的电动的电机集合了现有技术的所有优点，这是因为其施加足够的力，并且是价格低廉和磨损低的。原则上这样的发动机是根据洛伦兹力原理和麦克斯韦力原理进行设计。与扁平的或U形的直线电机的区别在于，定子的励磁线圈成圆形地(成管状地)包围了在杆状的转子中的磁体。 

在现代的伺服电机技术中通常使用稀土-磁体用于产生磁通量。在管状的电动的直线电机中，永磁体(大多情况下是钕磁体、稀土磁体或其它磁体)处在非磁性的钢管中。各个磁体如盘形磁体或环形磁体被以反极性的方式插入该精密钢管中，以便在钢管的外侧上形成N-S-N-S的场分布。定子由铁管构成，其被用作磁通量的磁轭(Rueckschluss)。在铁管内部设有典型地设计为两相绕组或三相绕组的绕组。该绕组本身安置在绕组支架上，该绕组支架同时具有滑动轴承的功能。因此，在许多情况下都可以放弃附加的导向装置，或至少取消进行在转子和定子之间的费用高昂的定向。由于在转子和定子或磁导轭铁(Eisenrueckschluss)之间的磁吸力径向地进行补偿，所以相对于扁平的或U形的直线电机来讲还产生了小的多的轴承负载。相对于在定子的两端上的转子的简单的支撑来讲，在定子的整个长度上的完全的支撑具有的优势在于，可以更短地选择转 子，并且滑动轴承的负载基于大的支撑面显著地更小，从而由此相应地实现了更长的使用寿命。现代工业的此类型的直线电机能够根据应用实现直至几十亿次的行程。在定子的中心设有所谓的霍尔效应传感器，该传感器测定在转子中的磁体的磁力线。利用所谓的正弦-余弦-评估能够根据磁场的测定来确定在转子和定子之间的相对的位置。只有在低于大约0.05mm的极端的精度要求的情况下，才需要附加的以玻璃标尺或磁带的形式出现的外部的传感装置。 

紧邻绕组和位置传感器，在现代的管状的电动的直线电机中，微型控制器位于定子中。该微型控制器用于与控制电子装置进行连续通信，以便可以在运行中交换其它有关的数据，例如在定子的不同区域中的温度、电机类型、序列号或属于状态-监测的一般信息。例如通过带有PWM-调制的控制器和位置调节电路来控制直线电机，如其由回转的伺服电机已知的那样。然而，只要应获得在功率方面的最佳值，则直线电机的特殊的拓扑就取决于一些在控制器上的附加的功能。这样的用于直线电机的控制器典型地借助于现场总线-接口，如Profibus、DeviceNet、CanOpen或ETHERNET连接在上级的控制装置(SPS，PC)上。由于其简单且结实的结构，该管状的电动的直线电机预定应用在恶劣的工业环境中。 

从结构上看，这样产生了具有类似于气动或液压的气缸的驱动元件。其力发展尤其是可比较的，这是因为所有的力都在作用方向上定向并且没有产生侧面的力。但是，与气动或液压的气缸相比，这种驱动元件能明显更精确、更具动力和更灵活地进行定位，并且此外在重量更小时具有明显减小的尺寸。此外，该驱动元件比回转式伺服驱动装置更快地工作，该伺服电机通过主轴驱动产生其平移的运动。与气动的或液压的解决方法相比也不再需要通常与高能量消耗相联系的控制压力。相比之下电能消耗不到其成本的一半。由于也不再设有磨损件，所以这种驱动元件可以特别成本低廉地进行运转。其购置费用已经可以在一个企业年度后通过在能量消耗中的节省来摊还。 

此外，由于与气动或液压的方法相比，需要更少且更便宜的部件并且特别地不再需要直线导向装置，所以，吹塑装置的结构可以特别简单。这种装置的结构高度并且进而重量由此明显减小。由于能够通过控制器来控制端部位置、速度等，所以这种装置也极其灵活。假设例如使用不同的瓶子形状或-尺寸，首先当必须改变拉伸杆的行程高度的时候，不再必须更换整个连杆或进行修改。由于不再设有连杆，所以也可能实现不同的速度，而无需对机械组件、如连杆进行在前的改造。因此在按照工序要求缓慢运行的吹塑轮中能保持快速不变的拉伸杆送进。由此，该机器提供对瓶子的可变的出料。由于该吹塑装置也不再需要大型的结构，所以旋转的吹塑装置不再经受强烈的磨损，这使其寿命明显延长。重量减小的主要优点自然在于更好的能动性、由于运动重量的减小而使能量消耗变小、费用优势(这是因为安装少量的材料)，以及在于可实现本身更紧凑的机器；同时，其生产在钢价再次攀高的情况下成本更加低廉。 

根据本发明，还可以设置至少一个进气流体路径和/或至少一个排气流体路径以用于将压缩空气通向吹嘴或从吹嘴排出，其中，路径中的至少一个被引导穿过定子和/或被引导从电机的定子旁边经过。因此尽可能贴近线圈地实现散热，这显著地提高了电机的持续输出功率。冷却效果还可以由此进一步提高，其方法是设置至少一个用于供水的流体路径，该流体路径被引导穿过定子和/或被引导从电机的定子旁边经过。 

本发明优选的改进方案由从属权利要求给出。 

当设置压气活塞，该活塞包围拉伸杆，并在该活塞的一端上布置吹嘴并且其另一端可轴向移动地安置在吹弧气缸中的时候，则给出了吹塑装置的尤为简单的结构。在此，活塞可以经过气缸被加载压缩空气，以便自该气缸中运动出来。在活塞的进入状态下，因此预成型件能够特别容易地容纳在吹嘴中。在退出状态下，吹嘴密封地压向模膛，在模膛中将预成型件最终吹塑为容器。为了装载吹塑装置，由此不需要将该装置整体地移动，这样明显简化了吹塑装置的储存和运动性能并降低了其高度需求。 

该装置的一个更为紧凑的结构由此实现，使吹弧气缸和电机的转子这样成型和确定尺寸，即转子可至少部分地移动进入吹弧气缸中。因此可能进一步减小上述已经说明的装置的结构高度和重量，这再一次强化了在那里所述的优点。当转子尽可能深地、也就是说直至几乎到达预成型件或瓶子模型的前方为止而没入到吹弧气缸中时，则能够实现尤为紧凑并且还非常简单的结构。当转子的行程高度完全处于吹弧气缸的结构高度之内，也就是说，其吹嘴一侧的端部不会自吹弧气缸中运动出来的时候，则尤其能够实现最佳地缩短这种装置的结构高度。将电机和气缸的这样的集成可能实现吹塑装置的尤为紧凑并且长度缩短的结构。 

可以根据特殊的应用的要求(回转式吹塑机、直线吹塑机等)有区别地选择在转子和拉伸杆之间的连接方式。例如当转子和拉伸杆设计为一体时，提供了一种尤为稳定的连接。与此相反，可以通过将转子和拉伸杆以螺栓拧紧来提供一种可易于更换并且此外能与转子稳定地连接的拉伸杆。对此，转子可以例如具有轴向的螺纹孔并且拉伸杆具有相应的外螺纹。最终能实现拉伸杆的尤其快速的更换性能，其方法是将转子和拉伸杆仅在轴向方向上相互耦合，从而拉伸杆例如可以在径向方向或在切线方向上“取下”。在此，可以在转子和拉伸杆之间安装耦合件，如卡口接头、T槽式导向件或带有轴向-或角度补偿装置的耦合件，这些耦合件能够实现特别快速地更换拉伸杆。 

上述目的也可以通过一种具有权利要求8所述特征的装置来实现。该权利要求提出了管状的电动的直线电机平行于吹弧气缸间隔开的可替换的布置。在动能转变的意义中，因此电机的转子不再运动，而是其定子运动，该定子重新通过悬臂与拉伸杆相连。耦合可以相似地如同已经说明的那样来实现，即一体地、以螺栓拧紧地或在轴向方向上设计。电机的平行的布置的优点尤其在于，由于没有转子杆向上地向外伸出并且简化了对于更换拉伸杆的可接近性，所以相对于前述的实施方式减小了结构高度。此外能够尤为简单有效地冷却电机，从而可以获得直至30％的功率提升。在直线电机的这种布置中也设置至少一个进气流体路径和/或至少一个排气流体路径以用于将压缩空气通向吹嘴或从吹嘴排出，其中，路径中的至少一个被引导穿过定子和/或被引导从电机的定子旁边经过。正如前面已经描述过地，因此可以尽可能贴近线圈地实现散热，这显著地提高了电机的持续输出功率。冷却效果在此也可以提高，其方法是设置至少一个用于供水的流体路径，该流体路径被引导穿过定子和/或被引导从电机的定子旁边经过。 

该装置的更为紧凑的构型由此实现，即转子设计为拉伸杆的一部分。可以例如向拉伸杆中直接填充磁体并且该拉伸杆在电机中用作为转子。上述构造尤为有利之处在于，即将来进一步提高了管状的电动的直线电机的磁力，并且同时在拉伸容器时通过改进的材料或例如薄壁类型的瓶子而降低了实际需要的过程力，或者例如扩大了瓶子开口并且进而使得拉伸杆直径变大。 

最终由此进一步实现了更为紧凑的结构，其方法是电机的定子至少部分地由吹弧气缸包围或设计成吹弧气缸的集成的构件，也就是说在优选的情况下定子完全集成在气缸中。为了不必使吹弧气缸本身变长而优选地提出，即电机的定子至少部分地由压气活塞包围或设计成吹弧气缸的集成的构件。这种方法对于带有大于瓶颈的开口的瓶体来讲尤为有利。可以对具有更薄的瓶颈的容器相反地加以考虑，即过程力由于容器越来越薄的壁而 降低。可以通过更强的永磁体和电磁体来提升直线驱动装置的可能的力。更大的热量形成可以通过定子的相应的空气-和/或水冷却来吸收。 

所有上述实施方式的优选的改进方案在从属权利要求中给出，并且尤其涉及电机的冷却。 

由此有利之处在于，电机的转子设计为空心磁杆，通过该空心磁杆来引导冷却的喷吹空气。由此通过转子附加地对电机进行冷却，其中，也可以利用这股气流对电机进行普通冷却。当拉伸杆也被设置成空心杆，并且喷吹空气被引导穿过转子和拉伸杆的时候，也可以用这股气体来冷却吹塑模。在此例如模具中的PET不需要进行很强的冷却。对此替代的是，通过拉伸杆从内部输送冷却的喷吹空气。尤其是当转子例如设置成拉伸杆的集成的部分的时候，因此则形成尤为简单的空气导向件，用于冷却吹塑成型的容器。在此喷吹空气可通过直接利用法兰连接在电机的转子上方的软管接头输送，自该处进入拉伸杆并在其底端被导出进入吹塑模，并且最终通过吹嘴排出。除了喷吹空气的、在空心的拉伸杆的底端上的同轴的出口之外，也可以设计为，即拉伸杆配有径向的出口开口，通过该出口开口将喷吹空气导入吹塑模中。 

当吹塑容器时的废气可以因此例如在具有大约6bar的压力水平的消音器前进行分流并通过止回阀导入缓冲器中，也就是说导入小型的压缩空气罐中，废气自那里出来后被节流地引导绕过电机和/或穿过电机的定子。连同电机冷却的优点，由此实现最小限度更快的排气。 

另一个有利之处在于，设置至少一个进气流体路径和至少一个排气流体路径以用于将压缩空气通向吹嘴或从吹嘴排出，其中，路径中的至少一个被这样引导经过电机，即对电机进行空气冷却。可替换地或附加地也可以设置用于供水的流体路径，该流体路径这样引导经过电机，即对电机进行水冷却。在一个尤为简单的、可替换的或附加的方法中也可以设置用于对电机进行空气冷却的散热片。 

通过上述的对定子、即线圈架电机进行冷却可以这样地提高其功率，即传统的、紧凑的管状的电动的直线电机已经足够作为吹塑装置的唯一的驱动装置。有利地利用在机器中本就存在的介质实现冷却。尤其可以将作为废料的冷却空气在对瓶子进行排气时连同在机器中的普通工作空气一起应用于冷却。通常也存在冷却水，这是因为必须用其冷却瓶子模型。 

为了不必通过电机力来补偿通过起作用的吹塑压力在拉伸杆上产生的负载，优选地设置止挡部，转子在上方的静止位置中抵靠着止挡部。由此可以减小电机的持续负载，其方法是设置弹簧弹性的复位元件，该复位元件补偿运动部分、尤其是拉伸杆和/或转子的自重。 

为了确保在根据本发明的直线电机方案中能将拉伸杆机械安全地向上引导，有利之处在于，通过短暂的、临时的压缩空气冲击来支持拉伸杆的复位。当制好的瓶子应被取出但拉伸杆被卡住时，可以由此来避免例如在吹塑轮上的碰撞。在最简单的情况下，压缩空气可以源自废气，但其也可以适合地自大约7bar的机器工作空气中提取。 

在这里，可以由此避免管状的电动的直线电机的高持续负载，其方法是在吹塑成型过程结束后尽可能早地抽回拉伸杆。尽管吹塑过程本身持续大约1.6秒，但是拉伸杆也已经能够在到达其终点位置后不久重新返回。为了克服由于在瓶子中作用的压力而产生的力使杆保持住，在此可以利用前面提到的止挡部，拉伸杆则在上方的静止位置中抵靠着止挡部。这减小了电机的标准力负载，该力在拉伸杆伸出时被施加抵抗吹塑压力。 

但在任何情况下管状的直线电机都应优选地用来单独驱动在用于将成型件吹塑为容器的装置中的拉伸杆。 

附图说明

下面将借助附图进一步阐述本发明。相同的或作用相同的部件具有相同的参考标号。图中示出： 

图1是根据本发明的、将预成型件吹塑为容器的装置的紧凑的第一种实施方式； 

图2是根据本发明的装置的更紧凑的第二种实施方式； 

图3是根据本发明的、按照图1或2的装置的可替换的第三种实施方式； 

图4是根据本发明的装置的更加紧凑的第四种实施方式，以及 

图5是根据本发明的装置的更进一步紧凑的第五种实施方式。 

具体实施方式

图1示出了根据本发明的、将预成型件R吹塑为容器的装置的紧凑的第一实施方式10。该装置包括吹弧气缸11和固定在其上的吹嘴12，在该吹嘴处容纳了预成型件R。拉伸杆13穿过吹嘴12进入预成型件R并可重新移动出来并且由气缸14包围。吹嘴12通过气缸11中的开口14，14′被供给压缩空气，从而与拉伸过程同时地或时间上有延迟地向着模膛(未示出)给预成型件R充气。拉伸杆13通过管状的电动的直线电机15驱动，该直线电机的转子15-2以螺栓拧紧在拉伸杆13上。可替换的连接方式但也可以设计为快速连接或耦合。由此能够取决于容器产品迅速地更换拉伸杆13。电机15的定子15-1安置在壳体中，该壳体设有散热片K。可替换地或附加地也可以设置水冷却，其与散热片K一样能显著提高电机15 的功率。为了将预成型件R迅速并简单地插入，装置10配有压气活塞16，其一端轴向可运动地容纳在气缸11中，并且其另一端支撑吹嘴12。因此活塞16在实际的吹塑过程开始前气密地抵靠着模膛。 

与传统的带有相应巨大并且沉重的气缸的、气动或液压的吹塑装置相比，根据本发明的装置10通过管状电动的直线电机明显缩短了其结构高度。由于该结构需要更少和更简单的构件并且尤其不再需要直线导向装置，所以其生产成本还明显更小。同时主要减小了重量，这尤其在具有在工作轮上旋转的吹塑站的吹塑机中产生了减小的惯性力。由此再次使设备的磨损并且因此使其运转费用减小。具有管状电动的直线电机的拉伸驱动装置在实践中无磨损，而例如气动系统只能保持一年。此外该重量变小的系统降低了能量需求，这有利于进一步减少运转费用。 

图2示出了根据本发明的装置的更紧凑的第二实施方式20。与根据图1的装置10的区别在于吹弧气缸21和安置在其中的压气活塞26这样在管状电动的直线电机25的转子25-2上匹配，即该转子在行程运动(大约400mm)中可以在接近到达预成型件R之前进入气缸21中。对此，活塞26在自由端的区域中具有开口24，24′，这些开口倾斜地通向保持在该端部上的吹嘴22，并且其通过相应的开口在气缸21中输送压缩空气。与装置10相比该结构能够进一步缩短装置20并且强化了在此已经提到的优点。拉伸杆23如在图1中已经说明的那样与电机25的转子25-2以螺栓拧紧连接，以便确保取决于容器产品进行迅速更换。电机25的定子25-1取决于拉伸杆23的行程高度尽可能接近地在气缸上定位，以便获得最好的缩短效果。当拉伸杆23的行程高度完全处在气缸21之内时，能实现装置20的特别短的结构。 

图3示出了根据本发明的装置的相对于图1或2的可替换的第三种实施方式30。因此与提及的附图不同的是，管状电动的直线电机35平行于吹弧气缸31间隔开地布置。在该示例中电机35沿着转子35-2运动并通过定子35-1带动拉伸杆33，拉伸杆与定子通过悬臂37连接。在此，气缸31、安装在其中的、具有开口34，34′的压气活塞36以及保持在其自由端上的吹嘴32如在图2或图1中所示的那样设计。电机35的这种可替换的布置也以所示的类型和方式大大缩短了装置30的结构，并具有已经列出的优点。 

图4示出了根据本发明的装置的更加紧凑的第四种实施方式40。由此实现将其结构进一步缩短，即管状的电动的直线电机45的转子45-2设计为拉伸杆43的一部分。由此，取消了对如在图2和3中的装置的整个头部的结构上的匹配。可以毫无改变地从根据图1的装置中获得包括开口44，44′的吹弧气缸41、压气活塞46和吹嘴42。由于电机的转子45-2的、在这里也就是拉伸杆43的运动不受气缸41的最大深度的限制，所以电机45连同定子45-1可能因此直接布置在气缸41上方。 

最后图5示出了根据本发明的装置的更进一步紧凑的第五种实施方式50。如在图4中已经示出的那样，管状的电动的电机55的转子55-2设计为拉伸杆53的一部分，由此实现减小结构高度。附加地，电机55的定子55-1也完全集成在吹弧气缸51中，该气缸与安置在其中的压气活塞56一起相应地进行结构上的匹配。因此定子55-1同时装入活塞56中并通过该活塞一同运动。对此自然可替换地也可以由壳体将电机55保持在类似的装配位置上，并且活塞56独立地运动。通过气缸51中的开口54为保持在活塞56的自由端上的吹嘴52提供压缩空气。 

因此，驱动装置在吹塑装置中的这样的集成是可能的最紧凑的结构。其简单的并且重量优化的结构可以使制造-和运行成本降低，这是因为能量消耗明显减小并且实际上未累积维护成本。此外将管状的电动的直线电机作为驱动元件使用在同时提高了灵活性时鉴于拉伸杆的不同的收回长度和其运动速度而确保了高的定位精度。 

Claims (23)

1.一种用于将预成型件吹塑为容器的装置（10），具有：吹弧气缸（11）；和保持在所述吹弧气缸上的吹嘴（12），所述预成型件（R）固定在所述吹嘴中；和拉伸杆（13），所述拉伸杆由所述气缸（11）包围并且所述拉伸杆适于穿过所述吹嘴（12）移动，其中，所述吹嘴（12）通过在所述气缸（11）中的开口（14）适于被供给压缩空气，其特征在于，所述拉伸杆（13）由一个唯一的管状的电动直线电机（15）驱动，所述直线电机的定子（15-1）保持在所述气缸（11）上，并且所述直线电机的转子（15-2）与所述拉伸杆（13）相连，并且设置至少一个进气流体路径和/或至少一个排气流体路径以用于将压缩空气通向所述吹嘴或从所述吹嘴（12；22；32；42；52）排出，其中，所述路径中的至少一个被引导穿过所述电机（15；25；35；45；55）的所述定子和/或被引导从所述定子（15-1；25-1；35-1；45-1；55-1）旁边经过。

2.根据权利要求1所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置，具有包围所述拉伸杆（13）的压气活塞（16），在所述压气活塞的一端上布置所述吹嘴（12）并且所述压气活塞的另一端能够轴向移动地安置在所述吹弧气缸（11）中，其中，所述气缸（11）适于将压缩空气通过所述气缸（11）加载给所述活塞（16），以便从所述气缸（11）中运动出来。

3.根据权利要求1或2所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（20），其中所述吹弧气缸（21）和所述电机（25）的所述转子（25-2）这样成型和确定尺寸，即所述转子（25-2）适于至少部分地移动进入所述吹弧气缸（21）中。

4.根据权利要求3所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（20），其中所述转子（25-2）的行程高度完全处在所述吹弧气缸（21）的结构高度之内。

5.根据权利要求4所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20），其中所述转子（15-2；25-2）和所述拉伸杆（13；23）设计成一体。

6.根据权利要求4所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置，其中所述转子（15-2；25-2）和所述拉伸杆（13；23）相互以螺栓拧紧。

7.根据权利要求4所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置，其中所述转子（15-2；25-2）和所述拉伸杆（13；23）仅在轴向方向上相互耦合。

8.根据权利要求7所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（40），其中所述转子（45-2）设计为所述拉伸杆（43）的一部分。

9.一种用于将预成型件吹塑为容器的装置（30），具有：吹弧气缸（31）；和保持在所述吹弧气缸上的吹嘴（32），所述预成型件（R）适于固定在所述吹嘴中；和拉伸杆（33），所述拉伸杆安置在所述气缸（31）中并适于穿过所述吹嘴（32）移动，其中，所述吹嘴（32）适于穿过所述气缸（31）被供给压缩空气，其特征在于，所述拉伸杆（33）由管状的电动的直线电机（35）驱动，所述直线电机的定子（35-1）通过悬臂（37）与所述拉伸杆（33）连接，并且所述直线电机的转子（35-2）平行于所述拉伸杆（33）间隔开地布置并且刚性地和所述吹弧气缸（31）连接，并且设置至少一个进气流体路径和/或至少一个排气流体路径以用于将压缩空气通向所述吹嘴或从所述吹嘴（12；22；32；42；52）排出，其中，所述路径中的至少一个被引导穿过所述电机（15；25；35；45；55）的所述定子和/或被引导从所述定子（15-1；25-1；35-1；45-1；55-1）旁边经过。

10.根据权利要求9所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（50），其中所述电机（45）的所述定子（45-1）至少部分地由所述吹弧气缸（51）包围或设计成所述吹弧气缸（51）的集成的构件。

11.根据权利要求9或10所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（50），其中所述电机（55）的所述定子（55-1）至少部分地由所述压气活塞（56）包围或设计成所述压气活塞（56）的集成的构件。

12.根据权利要求11所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；40；50），其中所述电机（15；25；35）的所述转子（15-2；25-2；35-2）设计为空心磁杆，通过所述空心磁杆引导冷却的喷吹空气。

13.根据权利要求12所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；40；50），其中所述拉伸杆（13；23；33；43；53）也设计为空心杆，所述冷却的喷吹空气被引导穿过所述转子（15-2；25-2；35-2；45-2；55-2）和所述拉伸杆（13；23；33；43；53）。

14.根据权利要求9所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；40；50），具有至少一个用来供水的流体路径，所述流体路径被引导穿过所述电机（15；25；35；45；55）的所述定子和/或被引导从所述定子（15-1；25-1；35-1；45-1；55-1）旁边经过。

15.根据权利要求9所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；30；40；50），具有用于将压缩空气通向所述吹嘴或从所述吹嘴（12；22；32；42；52）排出的至少一个进气流体路径和至少一个排气流体路径，其中，所述路径中的至少一个被这样引导经过所述电机（15；25；35；45；55），即对所述电机进行空气冷却。

16.根据权利要求9所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；30；40；50），具有至少一个用于供水的流体路径，所述流体路径被这样引导经过所述电机（15；25；35；45；55），即对所述电机进行水冷却。

17.根据权利要求9所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；30；40；50），具有用于对所述电机（15；25；35；45；55）进行空气冷却的散热片（K）。

18.根据权利要求9所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；30；40；50），其中设置止挡部，所述转子（15-2；25-2；35-2；45-2；55-2）在上方的静止位置中抵靠着所述止挡部。

19.根据权利要求9所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；30；40；50），其中设置弹簧弹性的复位元件，所述复位元件补偿所述拉伸杆（13；23；33；43；53）和/或所述转子（15-2；25-2；35-2；45-2；55-2）的自重。

20.一种用于控制根据前述权利要求中任一项所述的用于将预成型件吹塑为容器的装置（10）的方法，其中通过压缩空气冲击支持所述拉伸杆（33）的复位。

21.根据权利要求20所述的方法，其中从吹风废气中获取用于产生所述压缩空气冲击的空气。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其中从机器工作空气中获取用于产生所述压缩空气冲击的空气。

23.一种管状的电动的直线电机（15；25；35；45；55）的应用，所述直线电机用于单独地驱动在根据权利要求1至19中任一项所述的、用于将预成型件吹塑为容器的装置（10；20；30；40；50）中的拉伸杆（13；23；33；43；53）。

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