CN102036804A - 用于吹塑成型容器的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于吹塑成型容器的方法和装置。在此预制坯件在吹塑模具(4)内部被热条件处理之后通过吹塑压力作用而成型为容器。所需的吹塑气体通过接合元件被导入到所述预制坯件的内空间中。所述接合元件为了相对于所述预制坯件密封在预制坯件纵轴线的方向上由压紧装置加载。吹塑模具(4)由承载件(19，20)保持并且至少区域地相对于该承载件(19，20)被气动夹紧。用于使所述吹塑模具(4)相对于所述承载件(19，20)气动夹紧的气体通过保持所述接合元件(42)的、能够与所述接合元件(42)一起定位的底座(44)引导到所述承载件(19，20)的区域中。

Description

用于吹塑成型容器的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于吹塑成型容器的方法，其中，预制坯件被热条件处理之后在吹塑模具内部通过吹塑压力作用而成型为容器，其中，吹塑气体通过接合元件被导入到所述预制坯件的内空间中，其中，所述接合元件为了相对于所述预制坯件密封在预制坯件纵轴线的方向上由压紧装置加载，其中，吹塑模具由承载件保持并且至少区域地相对于该承载件被气动夹紧。
此外，本发明还涉及一种用于吹塑成型容器的装置，其具有至少一个带吹塑模具的吹塑站，其中，用于吹塑成型容器的吹塑气体用的流动路径通过一接合元件延伸，其中，所述吹塑站设有能够在一纵轴线的方向上定位的所述接合元件，该接合元件与一压紧装置耦合，其中，所述吹塑模具由一承载件保持并且至少区域地相对于该承载件能够由一预紧装置夹紧地设置。
背景技术
在通过吹塑压力作用来成型容器时，由热塑性材料制成的预制坯件、例如由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的预制坯件在吹塑机内部被供给到不同的工作站。典型地，这种吹塑机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，事先被温度处理的预制坯件通过双轴向的定向膨胀成容器。该膨胀借助于引导到待膨胀的预制坯件中的压力空气进行。在DE-OS 43 40 291中解释了在预制坯件的这种膨胀时的工艺过程。本文开头所提及的处于压力下的气体的导入也包括压力气体到展开中的容器泡中以及压力气体在吹塑过程开始时到预制坯件中的导入。
在DE-OS 42 12 583中描述了用于形成容器的吹塑站的基本结构。在DE-OS 23 52 926中解释了用于温度处理预制坯件的可能性。
在用于吹塑成型的装置内部，预制坯件以及经吹塑的容器可以借助于不同的操作装置输送。输送芯棒的使用被证实是有利的，预制坯件插套到该输送芯棒上。但是，预制坯件也可以用其它承载装置操作。用于操作预制坯件的夹钳的应用以及为了保持而可以导入到预制坯件的嘴部区域中的撑开芯棒的应用同样属于可用的设计结构。
例如在DE-OS 199 06 438中描述了在使用转送轮的情况下操作容器，其中，转送轮设置在吹塑轮与输出路段之间。
预制坯件的已经解释过的操作一方面在所谓的双级方法中进行，在该方法中，预制坯件首先以注射成型方法被制造、紧接着被中间存储并且以后在其温度方面进行条件处理并且被吹塑成容器。另一方面在所谓的单级方法中实现应用，在该方法中，预制坯件直接在其注射成型技术的制造和充分固硬化之后被合适地温度处理并且紧接着被吹塑成型。
在使用的吹塑站方面公开了不同的实施方式。在设置于旋转的输送轮上的吹塑站中，经常遇见模具承载件的书式的可翻性。但是也可能的是，采用可相对于彼此移动的或者以其它方式被导向的模具承载件。在位置固定的吹塑站中(这些吹塑站尤其是适合于接收多个用于成型容器的模腔)，典型的是使用彼此平行设置的板作为模具承载件。
根据现有技术公开的是，接合元件在使用凸轮控制装置的情况下不仅气动地而且机械地进行定位。凸轮控制装置特别是在具有旋转的吹塑轮的吹塑机中被证实有利，因为在此根据吹塑轮的旋转运动可由所述凸轮控制装置预给出相应的定位。此类凸轮控制装置的使用避免了附加的压力空气消耗。
典型地，所使用的吹塑模具由模具承载件保持在吹塑站的区域中。吹塑模具通常被分为两个侧面的吹塑模具半部以及一个底部模具。模具承载件典型地彼此机械式锁止或者彼此机械式夹紧。在将预制坯件由于吹塑压力作用成型为容器时需注意的是，需防止将会印在容器上的模具间隙的产生。
因此公知的是，将所述吹塑模具半部的至少一个相对于配属的模具承载件这样地气动夹紧，使得能够防止模具间隙的产生。这例如可通过以下方式实现，即，被导入到吹塑站中的吹塑压力同时也供应给气动的夹紧装置并且由此利用升高的内压力在待吹塑的容器中并且从而在吹塑模具中产生升高的保持力。
典型地，设置在吹塑站区域中的气动夹紧装置通过接合软管与配属的控制阀连接。在容器制造完成之后并且在吹塑模具打开之前，不仅将内压力从经吹塑的容器中放掉并且将压力从气动夹紧装置中放掉。典型地，这在使用消音器的情况下进行，以便阻尼出现的排流声响。
上述流程对于吹塑装置的符合规定的运行是典型的。对于例如在所使用的气动阀区域中出现干扰的情况提出，尽管在经吹塑的容器和气动夹紧装置的区域中具有内压力，接合元件也被拉回并且这样地远离吹塑模具，使得处于压力下的吹塑气体可直接从所述经吹塑的容器流出到周围环境中。
由此一般能以极短的时间需求保证容器内的压力降。但是直到现在仍不能实现气动夹紧装置区域中的相应快速的压力降，因为通过所使用的软管横截面和所设置的管路导向装置预给出了在压力降方面的时间延迟。
发明内容
因此本发明的任务是，这样地改善一种开头所述类型的方法，使得实现加速的排气。
根据本发明，所述任务通过以下方式实现，即用于将吹塑模具相对于承载件气动夹紧的气体通过一个保持所述接合元件的、可与该接合元件一起定位的底座导入到所述承载件的区域中。
本发明的另一任务是，这样设计本文开头所述类型的装置，使得支持加速的排气。
根据本发明，所述任务通过以下方式实现，即一个用于对预紧装置进行气动供给的管路至少区段地在一个可与所述接合元件一起定位的底座的区域中延伸。
由于通过保持所述接合元件的底座对压紧元件进行气动供给，可能的是，在将接合元件从吹塑模具上拉下来时随着所述经吹塑的容器内空间的强制排气的同时也进行气动夹紧装置的强制排气。通过将底座从吹塑模具上拉下来，用于气动夹紧装置的供给管路也被分离开，从而处于压力下的气体可以通过短的流动路径从夹紧装置流到周围环境中并且由此能够以非常短的时间延迟实现期望的压力降。
通过经吹塑容器和气动夹紧装置区域中的几乎同时且很大程度上的压力降，能够以小的时间延迟进行吹塑站的打开。
用于预紧装置的供给管路的可分离性通过以下方式得到支持，即用于气动夹紧的气体不仅沿着底座区域中的控制管路而且在一个连接在所述控制管路上的连接管路的区域中被导入到预紧装置的区域中。
通过以下方式可保证相对于周围环境的足够密封，即，从控制管路向连接管路的过渡区域被相对于周围环境密封。
通过以下方式可实现所述对于预紧装置所需的气体从通往吹塑模具的吹塑气体供给中的分支出，即用于气动夹紧的气体从底座区域中的气动接合管路出发被导入到所述控制管路中，所述接合管路被设置用于将吹塑气体供入到待吹塑的容器中。
在正在运行时为了降低声响提出，在容器被吹塑之后将气体从预紧装置至少部分地经过接合管路引导到消音器的区域中。
在出现干扰的情况下也可能的是，在至少一个运行状态中通过所述连接管路的面向控制管路的开口将气体从预紧装置排到周围环境中。
特别是提出，所述连接管路的开口在所述底座与吹塑模具之间的间距增大后被释放。
通过以下方式可保证待实施运动的精确可再现性，即所述底座被凸轮控制地定位。
特别是可通过以下方式实现无软管地向预紧装置供给压力气体，即所述底座具有向着所述承载件的方向延伸的延长段，所述控制管路的一部分穿过该延长段延伸。
附图说明
在附图中示意性示出本发明的实施例。其中：
图1是一个用于由预制坯件制造容器的吹塑站的透视图；
图2是一个吹塑模具的纵剖视图，一个预制坯件在该吹塑模具中被拉伸和膨胀；
图3是一个用于吹塑成型容器的装置的基本结构的草图；
图4是一个改型的、加热能力增大的加热路段；
图5是由模具承载件保持的吹塑站的纵剖面图，其中，由底座保持的接合元件移动并且夹紧到吹塑模具上；
图6是按照图5中的在将由所述底座保持的接合元件从吹塑模具拉下来并且将用于气动夹紧装置的供给管路强制分离之后的布置。
具体实施方式
在图1和2中示出一个用于使预制坯件1成型为容器2的装置的原理结构。
用于使容器2成型的装置基本上包括一个吹塑站3，该吹塑站设有一个吹塑模具4，预制坯件1可以被放入到该吹塑模具中。预制坯件1可以是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的注射成型件。为了允许将预制坯件1放入到吹塑模具4中并且为了允许成品容器2的取出，吹塑模具4由一些模具半部5、6和一个底部件7构成，该底部件可以由一个提升装置8定位。预制坯件1可以由一个输送芯棒9保持在吹塑站3的区域中，该输送芯棒与预制坯件1一起经过所述装置内部的多个处理站。但是也可以的是，例如通过夹钳或者其它操作机构将预制坯件1直接置入到吹塑模具4中。
为了允许导入压力空气，在输送芯棒9下方设置一个接合活塞10，该接合活塞向预制坯件1供应压力空气并且同时进行相对于输送芯棒9的密封。但是在变换的构型中原则上也可以考虑的是，使用固定的压力空气输入管路。
在本实施例中，预制坯件1的拉伸借助于一个拉伸杆11进行，该拉伸杆由一个缸12定位。根据另一种实施方式，通过凸轮段进行拉伸杆11的机械式定位，这些凸轮段被一些作用轮加载。当在一个旋转的吹塑轮上设置多个吹塑站3时，凸轮段的采用尤其是符合目的的。
在图1所示的实施方式中，拉伸系统这样构成，使得提供了两个缸12的串联布置。拉伸杆11由一个初级缸13首先在开始真正的拉伸过程之前一直移动到预制坯件1的底部14的区域中。在真正的拉伸过程期间，初级缸13连同伸出的拉伸杆与一个承载该初级缸13的滑座15一起由次级缸16或者通过一个凸轮控制装置定位。尤其是考虑，次级缸16被凸轮控制地以如下方式安装，使得由一个导向滚轮17预给出当前的拉伸位置，在执行拉伸过程期间，该导向滚轮沿着一个凸轮轨道滑动。导向滚轮17由次级缸16压到导轨上。滑座15沿着两个导向元件18滑动。
当设置在承载件19、20的区域中的模具半部5、6闭合之后，借助于锁止装置20进行这些承载件19、20相对于彼此的锁止。
为了适配于预制坯件1的嘴部区段21的不同形状，根据图2，在吹塑模具4的区域中使用单独的螺纹嵌入件22。
图2除了经吹塑的容器2之外也用虚线示出预制坯件1并且示意性示出正在展开的容器泡23。
图3示出吹塑机的基本结构，其设有一个加热路段24以及一个旋转的吹塑轮25。从预制坯件入口26起，预制坯件1由转送轮27、28、29输送到加热路段24的区域中。沿着加热路段24设置了一些加热辐射器30以及风机31，用于对预制坯件1进行温度处理。在预制坯件1的充分温度处理之后，该预制坯件转送到吹塑轮25，吹塑站3设置在该吹塑轮的区域中。完成吹塑的容器2由另外的转送轮供应给一个输出路段32。
为了可使预制坯件1这样地成型为容器2，使得容器2具有如下所述的材料特性：所述材料特性保证填充在容器2内的食品、尤其是饮料的长的应用可能性，在加热和定向预制坯件1时必须遵守特定的方法步骤。此外，可以通过遵守特定的尺寸设计规定而获得有利的效果。
可以采用不同的合成材料作为热塑性材料。例如可采用PET、PEN或者PP。
预制坯件1在定向过程期间的膨胀通过供入压力空气实现。压力空气的供入分成一个预吹塑阶段和一个紧接着的主吹塑阶段，在预吹塑阶段供入具有低压力水平的气体、例如压缩空气，在主吹塑阶段供入具有较高压力水平的气体。在预吹塑阶段期间，典型地采用压力区间在10巴至25巴的压力空气，并且在主吹塑阶段期间供入压力区间在25巴至40巴的压力空气。
由图3同样可见，在所示的实施方式中，加热路段24由多个环绕的输送元件33构成，这些输送元件链式地依次排列并且沿着一些转向轮34被导向。尤其是考虑，通过链式布置而展开一个基本上矩形的基本轮廓。在所示的实施方式中，在加热路段24的向着转送轮29和输入轮35的伸展区域中使用一个单个的尺寸较大的转向轮34并且在相邻转向部的区域中设置两个尺寸较小的转向轮36。但是原则上也可以考虑任意其它的导向装置。
为了允许转送轮29和输入轮35彼此间的尽可能紧密的布置，所述的布置方式被证明是特别有利的，因为在加热路段24的相应的伸展区域中定位了三个转向轮34、36，确切地说分别是较小的、定位在通向加热路段24的直线延伸的过渡区域中的转向轮36和较大的、定位在向着转送轮29和输入轮35的直接过渡区域中的转向轮34。取代应用链式的输送元件33地，例如也可能的是，采用旋转的加热轮。
在容器2完成吹塑之后，所述容器由取出轮37从吹塑站3的区域中导出并且通过转送轮28和输出轮38输送至输出路段32。
在图4所示的改型的加热路段24中，通过加大数量的加热辐射器30可以在单位时间内对更大量的预制坯件1进行温度处理。在此，风机31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配属的加热辐射器30对面并且通过流出开口给出冷却空气。通过流出方向的设置，对于冷却空气实现了一个基本上横向于预制坯件1的输送方向的流动方向。这些冷却空气通道39可以在位于加热辐射器30对面的表面的区域中提供用于加热辐射的反射器，同样可能的是，通过给出的冷却空气也实现加热辐射器30的冷却。
图5示出吹塑站3的部分剖视图。可以看到经吹塑的容器2，该容器用其嘴部区段21从吹塑模具4伸出。根据所示的实施例，该容器2用其支撑环41靠置在吹塑模具4的外侧上。在所述的运行状态中，一个接合元件42密封地移动到吹塑模具4上，该接合元件可以相当于图1中所示的接合活塞10。
所述接合元件42在基本上竖直延伸的纵轴线47的方向上可移动地设置。该接合元件42由底座44保持，一个气动接合管路45穿过所述底座延伸，所述气动接合管路将所述接合元件42的内空间46与未示出的气动供给装置连接起来。
在所述底座44的区域中，从所述接合管路45分支出一个控制管路47，该控制管路在边界面48的区域中从所述底座通出。所述边界面48面向保持所述吹塑模具4的承载件19并且基本上平行于该承载件19、20的边界面49延伸。在所述承载件19、20的区域中延伸着一个连接管路50作为所述控制管路47的延续，该连接管路在预紧装置51的区域中终止。预紧装置51被设置用于使模具半部5相对于模具承载件19夹紧。典型的是，所述预紧装置51设置在模具外壳52的区域中，该模具外壳定位在所述模具半部5与所述模具承载件19之间。在此，在所述模具外壳52的面向所述承载件19的边界面的区域中定位一个密封装置53，该密封装置侧向地包围一个压力区域54。优选该密封装置构造为密封唇。但是原则上也可以构造为简单的O形环。
通过以下方式支持简单的制造，即，将所述管路45、47、50构造为孔。所述边界面44优选在一延长段55的区域中延伸，该延长段这样程度地超过所述底座44的基体56突出，使得该突出部相应于所述接合元件42的突出超过所述底座44的部分的伸展部。
在所述边界面48和/或所述边界面49的区域中这样设置一个密封装置，使得所述管路50、51能够彼此密封地被导向。所述密封装置57例如可以构造为O形环。
根据图6中的运行状态，底座44与所述接合元件52一起这样定位，使得在所述纵轴线43的方向上所述嘴部区段21由该接合元件42释放。在常规运行中，底座44与吹塑模具4之间的所述隔开在内压力通过所述气动接合管路45从经吹塑的容器2中事先排出之后以及同样地在预紧装置51区域中的压力通过连接管路50降低之后进行。
但是接合元件42从嘴部区段21上的相应拉下也可以对于在容器2内部出现过压时和/或在预紧装置51存在压力施加时出现干扰的情况进行。在该运行状态中，压力在所述接合元件42从所述嘴部区段21拉下时从经吹塑的容器2逸出。预紧装置51区域中的压力降通过所述连接管路50的与所述密封装置57对置的端部进行。由此，预紧装置51区域中的压力可以通过短的流出管路并且从而通过小的流动阻力突然降低，以致吹塑站3打开并且模具半部5、6可彼此这样地分离或掀开，使得能够将容器2从吹塑站3中取出。

Claims (16)

1.一种用于吹塑成型容器的方法，其中，预制坯件被热条件处理之后在吹塑模具内部通过吹塑压力作用而成型为容器，其中，吹塑气体通过接合元件被导入到所述预制坯件的内空间中，其中，所述接合元件为了相对于所述预制坯件密封在预制坯件纵轴线的方向上由压紧装置加载，其中，吹塑模具由承载件保持并且至少区域地相对于该承载件被气动夹紧，其特征在于，用于使所述吹塑模具(4)相对于所述承载件(19，20)气动夹紧的气体通过一保持所述接合元件(42)的、能够与所述接合元件(42)一起定位的底座(44)被引导到所述承载件(19，20)的区域中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：用于气动夹紧的所述气体不仅沿着所述底座(44)区域中的控制管路(47)而且在连接至该控制管路(47)的连接管路(50)的区域中被引导到预紧装置(51)的区域中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：从所述控制管路(47)向所述连接管路(50)过渡的过渡区域相对于周围环境密封。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于：用于气动夹紧的所述气体从所述底座(44)区域中的气动接合管路(45)起被导入到所述控制管路(47)中，所述接合管路被设置用于将吹塑气体供入到待吹塑的容器(2)中。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于：在所述容器(2)经吹塑后，将所述气体从所述预紧装置(51)至少部分地通过所述接合管路(45)导入到消音器的区域中。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于：在至少一个运行状态中，将所述气体从所述预紧装置通过所述连接管路(50)的面向所述控制管路(47)的开口排到周围环境中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述连接管路(50)的开口在所述底座(44)与所述吹塑模具(4)之间的间距增大后被释放。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于：所述底座(44)被凸轮控制地定位。
9.一种用于吹塑成型容器的装置，其具有至少一个带吹塑模具的吹塑站，其中，用于吹塑成型容器的吹塑气体用的流动路径通过一接合元件延伸，其中，所述吹塑站设有能够在一纵轴线的方向上定位的所述接合元件，该接合元件与一压紧装置耦合，其中，所述吹塑模具由一承载件保持并且至少区域地相对于该承载件能够由一预紧装置夹紧地设置，其特征在于，一用于对所述预紧装置(51)气动地供给的管路至少区段地在一底座(44)的区域中延伸，该底座能够与所述接合元件(42)一起定位地设置。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：所述管路的第一部分构造为连接管路(50)并且设置在所述吹塑站(3)的一保持所述吹塑模具(4)的承载件(19，20)的区域中，所述管路的第二部分构造为控制管路(47)并且设置在所述底座(44)的区域中。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于：在一从所述连接管路(50)向所述控制管路(47)过渡的过渡区域中设置一密封装置(57)。
12.根据权利要求9至11之一所述的装置，其特征在于：所述底座(44)区域中的所述控制管路(47)通入到一接合管路(45)中，该接合管路使所述接合元件(42)的内空间(46)与一气动供给装置连接。
13.根据权利要求9至12之一所述的装置，其特征在于：所述连接管路(50)通过所述控制管路(47)和所述接合管路(45)在中间连接一控制阀的情况下能够与一消音器连接。
14.根据权利要求9至13之一所述的装置，其特征在于：所述底座(44)相对于所述承载件(19，20)能够这样定位地设置，使得在至少一个运行状态中所述连接管路(50)的面向所述底座(44)的流出开口通入到所述吹塑站(3)的周围环境中。
15.根据权利要求9至14之一所述的装置，其特征在于：所述底座(44)能够被凸轮控制地定位。
16.根据权利要求9至15之一所述的装置，其特征在于：所述底座(44)具有朝所述承载件(19，20)的方向延伸的延长段(55)，所述控制管路(47)的一部分穿过该延长段延伸。
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