CN102438808B - 用于吹塑成形容器以及用于灌装容器的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本方法和装置用于吹塑成形容器以及用于灌装容器。在此，预成形坯料首先在热条件处理后通过吹塑压力作用在吹塑模具内部变形为容器。经吹塑的容器至少沿其输送路径的一部分由承载件定位，该承载件由旋转的转送轮保持。转送轮提供用于制造容器的吹塑组件与用于灌装容器的灌装组件之间的至少一部分耦合。在容器的输送方向上在转送轮前面可以设置吹塑组件的输出轮并且在该输送方向上在转送轮的后面可以设置灌装组件的输入轮并且它们分别配备有用于容器的承载件。所述转送轮(41)区域内的承载件(42)的数量根据生产速度改变。

Description

用于吹塑成形容器以及用于灌装容器的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于吹塑成形容器以及用于灌装容器的方法，在该方法中，预成形坯料首先经历热条件处理并且接着在吹塑模具内部通过吹塑压力作用而变形为容器，经吹塑的容器至少沿其输送路径的一部分由承载件定位，所述承载件由旋转的转送轮保持，其中，所述转送轮提供用于制造容器的吹塑组件与用于灌装容器的灌装组件之间的耦合的至少一部分。

本发明此外涉及一种用于吹塑成形容器以及用于灌装容器的装置，该装置具有至少一个带吹塑模具的吹塑站和至少一个用于沿输送路径定位经吹塑的容器的承载件，其中，所述承载件由旋转的转送轮保持，其中，所述转送轮形成用于制造容器的吹塑组件与用于灌装容器的灌装组件之间的耦合的至少一部分。

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成形坯料、例如由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的预成形坯料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成形坯料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成形坯料中的压力空气进行。在DE-OS 43 40 291中解释了在预成形坯料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成形坯料中的导入。

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成形坯料的可能性。

在用于吹塑成型的设备内部，预成形坯料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，预成形坯料插套到该输送芯棒上。但是，预成形坯料也可以用其它承载装置操作。用于操作预成形坯料的夹钳的应用以及为了保持而可以导入到预成形坯料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段之间。

预成形坯料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，预成形坯料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，预成形坯料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。

为操作预成形坯料并为操作吹塑好的容器，吹塑机内部通常使用所谓的转送轮，所述转送轮配备有用于预成形坯料或瓶子的承载件。承载件在这种情况下可以要么直接抓住预成形坯料或瓶子，要么输送单独的、本身保持预成形坯料或瓶子的输送件。为支持转送过程，承载件相对于转送轮典型地可摆动地被。此外也经常使用伸缩式结构。为预先规定承载件的位置使用凸轮控制装置。承载件为此利用凸轮滚子从位置固定地设置的凸轮旁导过。

已经提到的吹塑组件主要包括带吹塑站的可旋转吹塑轮，灌装组件主要包括带灌装站的可旋转灌装轮。

为在所谓的整体式机器上将吹塑组件与灌装组件耦合，同样使用具有承载件的旋转转送轮。这种类型的整体式设置方面存在的问题是，通过灌装组件预先规定每个时间单位的最大灌装量。例如，如果用于制造容积0.5升容器的吹塑机与灌装组件耦合并且两个组件在其生产能力方面在考虑到这些边缘条件的情况下选取，那么并非可以毫无问题地将吹塑机转换到1升容积容器的生产上并通过灌装组件以每个时间单位相同的数量灌装这种更大的容器。

在该例子中同样不能毫无问题地简单使吹塑机的吹塑轮变慢运行，因为在凸轮控制的吹塑机上例如拉伸速度这种过程技术参数通常从吹塑轮的旋转中导出并且不能以简单方式改变。吹塑组件和灌装组件生产能力相互间的协调在加工彼此相对不同容积的容器方面造成困难。

发明内容

本发明的目的因此在于，对开头所称类型的方法这样进行改进，使其在机械结构简单的情况下支持不同大小容器的制造和灌装。

该目的依据本发明由此得以实现，即转送轮区域内的承载件数量根据生产速度改变。

特别是规定，在容器的输送方向上在转送轮的前面设置吹塑组件的输出轮并且该输送方向上在转送轮的后面设置灌装组件的输入轮，所述输出轮和输入轮分别配备有用于容器的承载件。

本发明的另一目的在于，这样设计开头所称类型的装置，使其在普通的结构耗费的情况下支持不同大小容器的制造和灌装。

该目的依据本发明由此得以实现，即转送轮区域内的承载件数量可以根据生产速度改变。

特别是规定，在容器的输送方向上在转送轮的前面设置吹塑组件的输出轮并且该输送方向上在转送轮的后面设置灌装组件的输入轮，所述输出轮和输入轮分别配备有用于容器的承载件。

通过在吹塑组件与灌装组件之间设置具有可变数量承载件的转送轮，可以使吹塑组件这样运行，使得并非在所使用的每个吹塑站上都吹塑容器。例如可以仅每第二个吹塑站配备有吹塑模具并且也仅在每第二个吹塑站上进行容器制造。转送轮由此例如仅从吹塑组件输出轮的每第二个承载件接收吹塑好的容器并将该容器无缝地转送到灌装站输入轮的相应输送件。

在本文开头已经提到的例子中从0.5升灌装量的容器向1升灌装量的容器进行生产转换时，灌装组件区域内的输送件以减半的输送速度运行，以便为灌装在这种情况下双倍灌装量的容器提供足够的时间。相反在吹塑组件的区域内，吹塑轮以仍然相同的速度旋转并由此确保遵守过程技术的参数。转送轮因此补偿由吹塑组件提供的容器顺序上的间隙并负责将容器无间隙地设置在灌装组件的区域内。

如已经提到的那样，具有可变数量的承载件、例如可变数量的夹钳或可变数量的承载臂的转送轮可以设置在吹塑组件的输出轮与灌装组件的输入轮之间。但转送轮也可以设置在从吹塑轮一直延伸到灌装轮的容器输送路径的其他部位上。特别是转送轮也可以设置在灌装机内并例如将容器直接转送到灌装轮。

为确定地实施转送过程，承载件相对于转送轮在转送轮旋转时运动。

事实证明特别具有优点的是，承载件相对于转送轮摆动。

此外，承载件也可以相对于转送轮伸缩。

可通过以下方式提供所实施的运动的精确可再现性，即承载件由凸轮控制装置相对于转送轮定位。

为使承载件的运动轨迹与转送轮区域内不同数量的承载件相匹配，在不同的生产速度情况下为承载件使用不同的控制凸轮。各控制凸轮保证：即使在转送轮区域内承载件的数量不同和由此造成承载件彼此相对的距离不同情况下，也可靠地实施相应地转送。

通过以下方式支持连续的运动流程，即，在生产速度减半时，转送轮区域内的承载件的数量减半。

另一种定位可能性在于，承载件由伺服电动机定位。

附图说明

附图示意示出本发明的实施例。其中：

图1示出用于由预成形坯料制造容器的吹塑站透视图；

图2示出吹塑模具的纵剖面图，在该吹塑模具中，预成形坯料被拉伸和膨胀；

图3示出用于表明容器吹塑成形的装置基本结构的草图；

图4示出增加加热能力的改进的加热段；

图5示出具有完整装备吹塑容器承载件的设置在输出轮与输入轮之间的转送轮示意图；以及

图6示出移开转送轮区域内的每个第二承载件后的按照图5的布置结构。

具体实施方式

图1和图2示出用于使预成形坯料1变形为容器2的装置的基本结构。

用于使容器2成形的装置主要由吹塑站3组成，该吹塑站具有吹塑模具4，预成形坯料1可以装入该吹塑模具内。预成形坯料1可以是由聚对苯二甲酸乙二酯构成的注射成型件。为可以使预成形坯料1装入吹塑模具4内并可以取出成品容器2，吹塑模具4由两个半模5、6和可由升降装置8定位的底部件7组成。预成形坯料1可以由输送心轴9保持在吹塑站3的区域内，该输送心轴与预成形坯料1共同通过装置内部的大量处理站。但预成形坯料1也可以例如通过夹钳或其他操作装置直接装入吹塑模具4内。

为可以导入压力空气，输送心轴9的下部设置连接活塞10，该连接活塞向预成形坯料1输送压力空气并同时相对于输送心轴9进行密封。但在一种不同的结构中，原则上也可以设想使用固定的压力空气导入管线。

预成形坯料1的拉伸在该实施例中利用由缸12定位的拉伸杆11进行。依据另一种实施方式，拉伸杆11的机械定位通过由分接辊加载的凸轮段进行。在一个旋转的吹塑轮上设置大量吹塑站3的情况下，特别适合使用凸轮段。

在图1所示的实施方式中，拉伸系统这样构成，使其提供两个缸12的串联设置。拉伸杆11从初级缸13首先在实际的拉伸过程开始之前一直移入预成形坯料1底部14的区域内。在实际的拉伸过程期间，初级缸13连同移出的拉伸杆与支承初级缸13的滑座15共同由次级缸16或通过凸轮控制装置定位。特别是考虑，这样地以凸轮控制的方式使用次级缸16，使得由在实施拉伸过程期间沿凸轮轨滑动的导向轮17预先规定当前的拉伸位置。导向轮17由次级缸16压向导向轨。滑座15沿两个导向件18滑动。

在设置在承载件19、20区域内的半模5、6闭合后，承载件19、20彼此相对利用锁紧装置20锁紧。

为与预成形坯料1开口段21的不同形状相配合，依据图2在吹塑模具4的区域内使用单独的螺纹内装件22。

图2除了经吹塑的容器2之外也用虚线示出预成形坯料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，其设有一个加热段24以及一个旋转的吹塑轮25。从预成形坯料入口26起，预成形坯料1由转送轮27、28、29输送到加热段24的区域中。沿着加热段24设置了一些加热辐射器30以及风机31，用于对预成形坯料1进行温度处理。在预成形坯料1的充分温度处理之后，该预成形坯料转送到吹塑轮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段32。

为了可使预成形坯料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，在加热和定向预成形坯料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。

预成形坯料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输送至输出段32。

在图4所示的改型的加热段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成形坯料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成形坯料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示出转送轮41，其具有用于操作容器2的承载件42。在所示的实施例中，承载件42由操作件43和承载臂44构成。操作件43在所示的实施例中夹钳式实现并具有两个钳臂45、46，这些钳臂可以相对于旋转轴47、48回转地由承载臂44保持。这种类型的操作件43直接抓住容器2。但操作件43也可以这样实现，使其与输送件接触，输送件本身承载预成形坯料1或容器2。这种类型的输送件例如可以作为输送心轴9实现。

转送轮41设置在输出轮49与输入轮50之间。输出轮49分配给吹塑组件51并且输入轮50分配给灌装组件52。输入轮50具有大量的承载件53并且输出轮49具有大量的承载件54。

承载件42在转送轮41的区域内可以相对于旋转轴55摆动地被支承。承载件42的摆动运动在使用沿凸轮轨57引导的凸轮滚子56的情况下预先规定。凸轮滚子56例如可以设置在承载臂44的横臂58区域内，以便以简单的方式预先规定摆动运动。

图5示出一种实施方式，其中在转送轮41的区域内设置最大数量的承载件42。在输出轮49、转送轮41和输入轮50旋转时，在此输出轮49的每个承载件54将吹塑好的容器转送到转送轮41的承载件42上并且转送轮41的每个承载件42将容器转送到输入轮50的承载件50上。这种工作状态相当于吹塑组件51和灌装组件52结构上预先规定的最大装载。

图6示出一种工作状态，其中转送轮41区域内的承载件42的数量与图5的视图相比减半。在这里取消了每第二个承载件42。输出轮49在这种工作状态下以与图5相同的转速旋转，但仅每第二个承载件54输送吹塑好的容器。通过相应改变凸轮轨57这样预先规定承载件42的摆动运动，使得在与图5的实施方式相比输入轮50的数量减半的情况下，输入轮50的每个承载件53被装载容器。由此在灌装组件52的区域内可保证容器的无缝衔接。

Claims (18)

1.用于吹塑成形容器以及用于灌装容器的方法，在该方法中，预成形坯料首先经历热条件处理并且接着在吹塑模具内部通过吹塑压力作用而变形为容器，吹塑好的容器至少沿其输送路径的一部分由承载件定位，所述承载件由旋转的转送轮保持，其中，所述转送轮提供用于制造容器的吹塑组件与用于灌装容器的灌装组件之间的耦合的至少一部分，其特征在于，所述转送轮（41）区域内的承载件（42）的数量根据生产速度改变。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在容器（2）的输送方向上在转送轮（41）的前面设置吹塑组件（51）的输出轮（49）并且该输送方向上在转送轮（41）的后面设置灌装组件（52）的输入轮（50），所述输出轮和输入轮分别配备有用于容器（2）的承载件（53、54）。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述转送轮（41）旋转时，所述承载件（42）相对于所述转送轮（41）运动。

4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述承载件（42）相对于所述转送轮（41）摆动。

5.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述承载件（42）相对于所述转送轮（41）伸缩。

6.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述承载件（42）由凸轮控制装置相对于所述转送轮（41）定位。

7.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在不同的生产速度情况下对于承载件（42）使用不同的控制凸轮。

8.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在生产速度减半时，所述转送轮（41）区域内的承载件（42）的数量减半。

9.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述承载件（42）由伺服电动机定位。

10.用于吹塑成形容器以及用于灌装容器的装置，该装置具有至少一个带吹塑模具的吹塑站和至少一个用于沿输送路径定位吹塑好的容器的承载件，其中，所述承载件由旋转的转送轮保持，其中，所述转送轮提供用于制造容器的吹塑组件与用于灌装容器的灌装组件之间的耦合的至少一部分，其特征在于，所述转送轮（41）区域内的承载件（42）的数量能够根据生产速度改变。

11.按权利要求10所述的装置，其特征在于，在容器（2）的输送方向上在转送轮（41）的前面设置吹塑组件（51）的输出轮（49）并且该输送方向上在转送轮（41）的后面设置灌装组件（52）的输入轮（50），所述输出轮和输入轮分别配备有用于容器（2）的承载件（53、54）。

12.按权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述承载件（42）相对于所述转送轮（41）可运动地设置。

13.按权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述承载件（42）相对于所述转送轮（41）可摆动地设置。

14.按权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述承载件（42）相对于所述转送轮（41）可伸缩地设置。

15.按权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述承载件（42）能够由凸轮控制装置相对于所述转送轮（41）定位。

16.按权利要求15所述的装置，其特征在于，所述凸轮控制装置的凸轮轨（57）为与不同的生产速度匹配可更换地设置在所述转送轮（41）的区域内。

17.按权利要求10或11所述的装置，其特征在于，在所述转送轮（41）区域内的承载件（42）的数量减半时移除每隔一个承载件。

18.按权利要求10或11所述的装置，其特征在于，为使承载件定位使用伺服电动机。