CN102112284A - 为获得容器而吹塑且拉伸塑性型坯的设备 - Google Patents

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Abstract

一种为获得容器而吹塑和拉伸塑性型坯(3)的设备(1)，所述设备包括：吹塑喷嘴(4)，该吹塑喷嘴具有施加于型坯(3)的进口(3a)的第一端(4a)，所述第一端(4a)位于污染受控的环境(5)中，型坯(3)在污染受控的环境中进行吹塑；拉伸杆(2)；注射装置，该注射装置用于将中压空气和高压空气注射到所述型坯(3)中；非磁性管(7)，该非磁性管(7)固定于吹塑喷嘴(4)的第二端(4b)并且限定腔室(8)，该腔室(8)用于至少部分地容纳拉伸杆(2)，且所述腔室(8)相对于污染区域(22)紧密密封，而所述污染受控的环境(5)与该污染区域(22)隔离；第一磁体结构(9)和第二磁体结构(10)，这两个磁体结构联接在一起，所述第一磁体结构(9)位于所述腔室(8)外部，而所述第二磁体结构(9)与所述拉伸杆(2)成一体并且位于所述腔室(8)内。

Description

为获得容器而吹塑且拉伸塑性型坯的设备
技术领域
本发明涉及为获得容器而吹塑且拉伸塑性型坯的设备。所提出的设备应用于利用无菌技术的装瓶领域中，例如应用于模塑设备中。
背景技术
众所周知，在使用无菌技术的装瓶生产线中，对于待充填的容器、充填产品以及对于容器进行模塑和充填的环境来说，控制污染是最重要的。在使用无菌技术的装瓶生产线中，实际上基本的是，确保对于待引入控制环境的气态流体进行正确过滤，正确管理各种区域中的压力，从而控制任何不合需要的颗粒的通道，正确检测环境，并且正确管理和调整C.I.P(合适位置清洁)循环和S.I.P(合适位置消毒)循环的质量。
在九十年代初期，通过采用“清洁房间”而控制装瓶设备中的环境污染，“清洁房间”即是安装有机器(例如，吹塑和充填机器)的污染受控房间。
吹塑机支承吹塑模具，该吹塑模具打开和关闭，从而容纳型坯，并且通过将中压空气和高压空气吹到型坯中和利用杆对型坯进行拉伸而模塑容器。模具的驱动部件(即，杆、凸轮、辊子、致动器)必须利用带油滴物质来润滑，这些带油滴物质会堆积在模具本身的附近，以及源于磨损的污物和灰尘的附近。因此，环境污染的风险极其高。
最近，本申请人已开发出一种为使用无菌技术的瓶装生产线所用的新的模塑设备。此种新的模塑设备包括模塑机(即，旋转圆盘输送吹塑机)、用于模塑机的驱动部件以及隔离装置，隔离装置适合于限定用于容纳模塑机的污染受控的环境。该圆盘输送吹塑机支承“书”类型的模具，每个模具包括两个相对可动半部以及与用以形成容器底部而这些半部协配的底部元件。应指出的是，驱动部件(包括特定用于模具的驱动部件)位于污染受控的环境外部。具体地说，该设备装备有管状本体，该管状本体部分设置在环境内，部分设置在环境外，且限定用于通过驱动部件的管状空腔。例如，用于打开/闭合模具的杆在相对应的管状本体内旋转，从而使半部离开或靠近。在另一侧上，用于提升/下降底部元件的杆在相对应的管状本体内纵向滑动，从而使底部元件能与半部配合/脱离。
此种新的设备需要开发一种吹塑和拉伸塑性型坯的新的设备。实际上，在现有的技术方案中，吹塑喷嘴用于施加于型坯的嘴部，以喷射中压空气和高压空气(最大40bar)。与此同时，拉伸杆用于自嘴部插入型坯中，拉伸杆的插入由吹塑喷嘴本身进行导向。
现有技术的吹塑和拉伸技术方案的主要缺点在于，它们并不适合于用于与隔离装置向关联。实际上，吹塑喷嘴实际构成如下通路：在应用于新的设备的情形中，该通路将连结污染受控的环境和外部(脏的)环境。此外，其它的采用与拉伸杆相关联的弹性风箱的技术方案并不与考虑拉伸杆和风箱的内壁的消毒情况兼容。实际上，由液态和气态消毒物质施加的压力将引起风箱变形。
在本文中，基于本发明的技术任务在于提供一种为获得容器而吹塑和拉伸塑性型坯的设备，该设备克服上述已知技术的缺点。
发明内容
具体地说，本发明的一个目的是提供一种为获得容器而吹塑和拉伸塑性型坯的设备，其中，能易于对拉伸杆进行消毒，并且使拉伸杆可靠地保持被消毒状态。
本发明的另一个目的是得到一种为获得容器而吹塑和拉伸塑性型坯的设备，该设备有助于将环境污染保持于所希望的水平之下。
本发明的又一个目的是得到一种为获得容器而吹塑和拉伸塑性型坯的设备，该设备结构简单且紧凑。
附图说明
从下文对附图中说明的为获得容器而吹塑和拉伸塑性型坯的设备的一较佳但非排它性的实施例的近似且非局限性地描述中，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚，附图中：
图1示出本发明的为获得容器而吹塑和拉伸塑性型坯的设备的立体图；
图2和图3分别示出图1所示的处于第一操作状态的设备的正视图和剖视正视图；
图4和图5分别示出图1所示的处于第二操作状态的设备的正视图和剖视正视图；
图6示出图1所示设备的剖视图(为了清楚起见，一些部件已去除)；
图7示出图1所示设备的一部分的剖视图(第一实施例)；
图8示出图1所示设备的一部分的剖视图(第二实施例)；
图9示出图1所示的施加于型坯的设备的一部分的剖视图。
具体实施方式
参照附图，附图标记1代表为获得容器而吹塑且拉伸塑性型坯3的设备。该设备1包括吹塑喷嘴4，该吹塑喷嘴4具有第一端4a和第二端4b。吹塑喷嘴4部分位于吹塑型坯3的污染受控的环境5中，而部分位于污染区域22中。污染受控的环境5借助隔离装置(未示出)与污染区域22隔离，此种隔离是指物理分隔。吹塑喷嘴4的位于污染受控的环境5中的第一端4a易于施加于型坯3的进口3a。如图3和5所示，吹塑喷嘴4的第二端4b位于污染区域22中。如图3和5所示，吹塑喷嘴4的第二端4b位于污染区域22中。
设备1装备有通过吹塑喷嘴4的拉伸杆2。具体地说，拉伸杆2自吹塑喷嘴4的第一端4a至第二端4b而通过吹塑喷嘴4。拉伸杆2可由致动装置6通过型坯3本身的进口3a而插到型坯3中，以及通过型坯3本身的进口3a自型坯3中抽出。
设备1包括注射装置(未示出)，该注射装置用于通过吹塑喷嘴4将中压和高压空气注射到所述型坯3中。所述注射装置包括已知类型的电磁阀，该电磁阀用于注射通常高达15bar的中压空气和通常高达40bar的高压空气。
设备1包括壳体7，该壳体7固定于吹塑喷嘴4的第二端4b并且限定腔室8，该腔室8用于至少部分地容纳拉伸杆2。具体地说，如图2-5所示，壳体7完全位于污染区域22中。所述腔室8相对于污染区域22紧密密封，从而避免整个拉伸杆2与所述污染区域22接触。实际上，部分位于腔室8中且部分位于吹塑喷嘴4内部的拉伸杆2能位于型坯3中，且保持与污染区域22隔开。致动装置6位于污染受控的环境5的外部，这是指其位于污染区域22中。较佳的是，腔室8还相对于污染受控的环境5紧密密封。
由非磁性材料(即，不锈钢)制成的壳体7形成为沿预定方向d延伸的管。较佳的是，管7的第一端部段7a由设有紧密密封垫圈的帽31所闭合。管7的与所述第一端部段7a相对的第二端部段7b固定于吹塑喷嘴4的第二端4b。
致动装置6包括第一磁体结构9，该第一磁体结构与位于所述腔室8内的第二磁体结构10磁性地联接，该第二磁体结构与拉伸杆2成一体。例如，第一磁体结构9可以是永磁体结构或者是电磁体。
第二磁体结构10由活塞12所支承，该活塞可运动地设置在腔室8内，并且承载拉伸杆2。具体地说，活塞12设有环30，这些环30在管7的内表面上滑动。在此说明的实施例(例如，参见图7)中，活塞12承载两个滑动环30，即这两个滑动环由塑性材料制成。第二磁体结构10保持离开所述内表面预定距离。
致动装置6包括套筒11，该套筒支承第一磁体结构9，并且沿所述预定方向d可滑动地安装在管7上。第一磁体结构9保持离开管7的外表面另一预定距离。
较佳的是，第一磁体结构9包括至少两个外部环形磁体，这些磁体由非磁性外部环形间隔件所隔开。外部环形磁体和外部环形间隔件围绕管7。
较佳的是，第二磁体结构10包括至少两个内部环形磁体，这些磁体由非磁性内部环形间隔件所隔开。内部环形磁体和内部环形间隔件由管7所围绕。
设备1设有进口26和出口27，进口26用于将清洁和消毒物质引入腔室8内，而出口27用于将这些物质排出腔室8。较佳的是，进口26定位成与吹塑喷嘴4的第二端4b相对应，而出口27定位成与帽31相对应。
在第一实施例中，滑动环30具有沟槽(未示出)，从而当活塞12处于管7的第一段部段7a和第二端部段7b之间的中间位置时，空气、清洁和消毒物质能流动通过所述沟槽。
在第二实施例中，活塞12设有至少一个管道29，从而当活塞12处于管7的第一段部段7a和第二端部段7b之间的中间位置时，空气、清洁和消毒物质能流动通过管道29。例如，如图8所示，活塞12具有两个管道29，这两个管道平行于所述预定方向d并且通过活塞12。
设备1包括导向组件28，该导向组件可操作地作用在套筒11上，从而使套筒11保持基本平行于预定方向d而沿管7滑动。较佳的是，滑动组件28包括两个滑动杆28a、28b，这两个滑动杆平行于管7，并且通过所述套筒11中获得的相对应的空腔。每个导向杆28a、28b在一端固定于帽31，而在另一端固定于吹塑喷嘴4。
致动装置6包括气压缸19，该气压缸可操作地作用在滑架20上，以使滑架沿滑杆21滑动。例如，所述滑杆21是滚动滑杆21。滑架20与套筒11成一体。较佳的是，滑架20和套筒11借助模座33相对于预定方向d刚性地联接，从而建立一基本垂直于预定方向d的间隙。可使用电动机来替代气压缸19。
在下文对于本发明的为获得容器而吹塑且拉伸塑性型坯的设备的功能进行描述。
污染受控的环境5经受C.I.P和S.I.P处理，以减少细菌、污物和其它污染物质的存在。例如，在旋转圆盘输送吹制机(未示出)中使用该吹塑和拉伸设备1。
待吹塑的型坯3位于污染受控的环境5中，而其纵向轴线平行于预定方向d。在此说明的实施例中，型坯3的进口3a(是指型坯的嘴部)向下定向。然而，型坯3的进口3a能向上定向。
预热的型坯3插在由圆盘输送机所支承的开口模具的两个半部之间。使这两个半部逐渐靠近，并且与此同时，使模具的底部元件与这两个半部配合。一旦关闭模具，则锁定模具。
吹塑喷嘴4的第一端4a施加于型坯3的进口3a。首先，设备1处于第一操作状态(图2和3)，这是指，滑架20和套筒11位于管7的第一端部段7a附近。由于第一磁体结构9和第二磁体结构10之间的磁耦合，因而活塞12也位于管7的第一端部段7a处。
注射装置通过吹塑喷嘴4将中压空气吹送至型坯3中。因此，型坯3的直径增大。与此同时，气压缸19使滑架20沿滑杆21滑动。与滑架20成一体的套筒11沿预定方向d在管7上，从第一端部段7a滑动至第二端部段7b。套筒11的滑动由导向杆28a、28b所导向。由于第一磁体结构9和第二磁体结构10之间的磁耦合，因而活塞12的滑动环30在管7的内表面上滑动。因此，如图4和5所示，设备1到达第二操作状态。在活塞12的运动过程中，空气通过滑动环30的沟槽或活塞12的管道29。与活塞12成一体的拉伸杆2通过型坯3本身的进口3a而插在型坯3内部。拉伸杆2为了获得型坯3本身的整个长度，逐渐地插到型坯3内部。因此，根据型坯3的纵向轴线拉伸型坯3。
应注意的是，滑架20装备有辊子32，辊子32旋转以与凸轮17配合，该凸轮与圆盘输送机成一体。因此，拉伸杆2在插入/抽出运动过程中的速度和加速度由辊子32和凸轮17之间的联接所确定。
之后，注射装置通过吹塑喷嘴4将高压空气吹送至型坯3中。因此，使型坯3粘附于模具的内壁，从而获得容器。与此同时，较佳地由于辊子32和凸轮17之间的联接，滑架20使其沿滑杆21的滑动反向。与滑架20成一体的套筒11沿预定方向d在管7上，从第二端部段7b滑动至第一端部段7a。由于第一磁体结构9和第二磁体结构10之间的磁耦合，因而活塞12的滑动环30在管7的内表面上滑动。与活塞12成一体的拉伸杆2逐渐地自型坯3中抽出。
使高压在容器内部保持预定时间，从而使容器加强。
通过定位成与吹塑喷嘴4的第二端4b相对应的进口26引入消毒物质，在工作过程中能对设备1的腔室8进行消毒。然后，流动通过滑动环30的沟槽或活塞12的管道29的消毒物质通过定位成与帽31相对应的出口27排出。
从所提供的说明书中，本发明的为获得容器而吹塑且拉伸塑性型坯的设备的特征及其优点显而易见。
具体地说，由于拉伸杆2容纳在相对于污染区域22紧密密封的腔室8中，因而能易于对拉伸杆2进行清洁和消毒，并且使拉伸杆可靠地保持被消毒状态。
此外，由于致动装置位于污染受控环境的外部，污物(灰尘、润滑油)在其上的任何积累将不会对其中吹塑型坯3的环境造成影响，因而能易于将污染保持在所希望的水平内。
此外，相对于现有的技术方案，使用两个磁体结构能简化吹塑和拉伸设备的结构。
最后，由于活塞中获得沟槽或管道，管不会被空气或消毒物质(液态和气态)所施加的压力所影响。

Claims (15)

1.一种为获得容器而吹塑和拉伸塑性型坯(3)的设备(1)，所述设备包括：
吹塑喷嘴(4)，所述吹塑喷嘴具有施加于所述型坯(3)的进口(3a)的第一端(4a)，所述第一端(4a)位于污染受控的环境(5)中，所述型坯(3)在所述污染受控的环境中进行吹塑，且所述污染受控的环境(5)与污染区域(22)隔离；
拉伸杆(2)，所述拉伸杆通过所述吹塑喷嘴(4)；
致动装置(6)，所述致动装置用于致动所述拉伸杆(2)，使所述拉伸杆(2)通过所述进口(3a)插入所述型坯(3)中/自所述型坯(3)中抽出；
注射装置，所述注射装置用于通过所述吹塑喷嘴(4)将中压空气和高压空气注射到所述型坯(3)中，
其特征在于，所述设备包括壳体(7)，所述壳体(7)固定于所述吹塑喷嘴(4)的第二端(4b)并且限定腔室(8)，所述腔室(8)用于至少部分地容纳所述拉伸杆(2)，且所述腔室(8)相对于所述污染区域(22)紧密密封，从而整个拉伸杆(2)避免与所述污染区域(22)接触，所述致动装置(6)位于所述污染受控的环境(5)的外部。
2.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述腔室(8)相对于所述污染受控的环境(5)紧密密封。
3.如权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述致动装置(6)包括第一磁体结构(9)，所述第一磁体结构与第二磁体结构(10)磁性地联接，且所述第二磁体结构(10)位于所述腔室(8)内并且与所述拉伸杆(2)成一体，所述壳体(7)由非磁性材料制成。
4.如权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，所述壳体(7)成形为沿预定方向(d)延伸的管。
5.如权利要求4所述的设备(1)，其特征在于，所述致动装置(6)还包括套筒(11)，所述套筒(11)支承所述第一磁体结构(9)并且沿所述预定方向(d)可滑动地安装在所述管(7)上，且所述第二磁体结构(10)由活塞(12)支承，所述活塞可运动地设置在所述腔室(8)内部并且承载所述拉伸杆(2)。
6.如权利要求4或5所述的设备(1)，其特征在于，所述第一磁体结构(9)包括至少两个外部环形磁体，所述至少两个外部环形磁体由非磁性外部环形间隔件隔开，所述外部环形磁体和所述外部环形间隔件围绕所述管(7)。
7.如权利要求4至6所述的设备(1)，其特征在于，所述第二磁体结构(10)包括至少两个内部环形磁体，所述至少两个内部环形磁体由非磁性内部环形间隔件隔开，所述内部环形磁体和所述内部环形间隔件由所述管(7)围绕。
8.如权利要求4至7所述的设备(1)，其特征在于，所述设备还包括进口(26)和出口(27)，所述进口(26)用于将清洁和消毒物质引入所述腔室(8)内部，而所述出口(27)用于将所述清洁和消毒物质自所述腔室(8)中排出。
9.如权利要求5至8所述的设备(1)，其特征在于，所述活塞(12)设有至少一个管道(29)，从而当所述活塞(12)位于所述管(7)的第一端部段(7a)和第二端部段(7b)之间的中间位置时，空气、清洁和消毒物质能流动通过所述至少一个管道(29)。
10.如权利要求5至8所述的设备(1)，其特征在于，所述活塞(12)设有环(30)，所述环在所述管(7)的内表面滑动，所述第二磁体结构(10)保持离开所述内表面预定距离。
11.如权利要求10所述的设备(1)，其特征在于，所述滑动环(30)具有沟槽，从而当所述活塞(12)位于所述管(7)的第一端部段(7a)和第二端部段(7b)之间的中间位置时，空气、清洁和消毒物质能流动通过所述沟槽。
12.如权利要求5至11所述的设备(1)，其特征在于，所述设备还包括导向组件(28)，所述导向组件可操作地作用在所述套筒(11)上，从而使所述套筒保持基本平行于所述预定方向(d)而沿所述管(7)滑动。
13.如权利要求12所述的设备(1)，其特征在于，所述导向组件(28)包括两个导向杆(28a、28b)，所述两个导向杆平行于所述管(7)，并且通过所述套筒(11)中获得的相对应的空腔。
14.如权利要求5至13所述的设备(1)，其特征在于，所述致动装置(6)还包括气压缸(19)，所述气压缸可操作地作用在滑架(20)上，使所述滑架沿滑杆(21)滑动，所述滑架(20)与所述套筒(11)成一体。
15.如权利要求14所述的设备(1)，其特征在于，所述滑架(20)和所述套筒(11)借助模座(33)相对于所述预定方向(d)刚性地联接，从而建立一基本垂直于所述预定方向(d)的间隙。
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