CN102452166B - 模架和拉伸支架阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将塑料型坯成型为容器(2)的拉伸吹塑机(1)，其包括：一吹塑单元(4)，该吹塑单元(4)具有至少一第一和一第二模架(6，8)，用于在各种情况下容置至少一个吹塑部(10，12)，其可以相对于彼此移动，可以相互连接以形成一用于容置容器(2)的第一工作空间(14)，并且可以相互分离以释放容器(2)；一第二工作空间(16)形成于至少一个吹塑部(10)和至少第一模架(6)之间；以及一流体输送系统(18)，用于引导一可被送至第一工作空间(14)和第二工作空间(16)的工作流体。根据本发明，在第一模架(6)和/或一用于将工作流体送至容器(2)内的延展装置(20)上至少设有一个阀装置(24a)，用于间歇地完全切断工作空间(14，16)至少其中之一和流体输送系统(18)之间的流体输送，阀装置(24a)设置为当流体输送被切断时，以使流体输送系统(18)内工作流体的压力独立于第二工作空间(16)的状态变化。

Description

模架和拉伸支架阀
背景技术
本发明描述了一种使塑料型坯塑成容器的拉伸吹塑机，以及一种使塑料型坯塑成容器的方法。
因而特别描述了一热弹性材料型坯成型之前，成型的过程中和/或之后所采用或实施的装置和步骤。本文中的一个要素是功能性流体的供给和使用。为了使型坯形成容器，总是要提供一工作流体，该工作流体在其生产或调节过程中(即例如，除了其他以外，在压缩、净化和/或温度控制过程中)是大量占用资源的，尤其是耗能量的。
专利文献US2005/0142243A1公开了例如一种吹塑装置，根据该吹塑装置，一工作流体可通过一流体输送系统被引入到一用于延展型坯的第一工作空间。此外，该工作流体也可通过同一流体输送系统被送入一第二工作空间，该第二工作空间形成于一吹塑部和一模架之间，用于以一压力注满吹塑部。在成品瓶移出的情况下，全部工作流体从流体输送系统中流出，这样的结果是，为了进一步的吹塑操作，就必须不仅是在工作空间的容积内而且是在流体输送系统的容积内再次提供工作流体。
由于工作流体消耗大量资源的调节，节省开支的重要可能性已经促使产生了小型装置，并且也有减少时间延迟的可能性，因为在任何情况下填装流体运输系统均需要一定的时间。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种装置和一种方法，采用该装置和方法会减少塑料型坯成型所必须的工作流体的消耗量。
上述目的通过一使塑料型坯形成容器的拉伸吹塑机而实现，该吹塑机包括：至少一吹塑单元，吹塑单元具有至少一第一和一第二模架，该至少一第一和一第二模架用于在各种情况下容置至少一个吹塑部，其可以相对移动，可以相互连接以形成一用于容置容器的第一工作空间，并且可以彼此分离以释放容器；一第二工作空间形成于至少一个吹塑部与至少第一模架之间；以及一流体输送系统，特别地，其是一线路连接，用于对可被引入第一工作空间和第二工作空间的工作流体进行导流。
根据本发明，在第一模架和/或一延展装置上(特别是一拉伸杆，其用于向容器内提供工作流体)设有至少一阀装置，其用于间歇地完全切断工作空间的至少其中之一和流体输送系统之间的流体输送，其设置方式为：当流体输送切断时，流体输送系统内工作流体的压力独立于第二工作空间的状态的变化，状态变化可以优选地理解为压力的变化和/或容积的变化。较之现有技术中已知的装置，在一个包括了容置型坯、将型坯成型为容器以及释放容器的工作循环内，只需提供第一和/或第二工作空间容积的工作流体，采用此方式设置装置将非常节省资源。
优选地，型坯由塑料制成，特别是由PET制成。容器可以理解为：除其他以外，筒、烧杯、盒子、瓶子和/或罐子。优选地，容器可以具有不同的尺寸，特别优选地，本发明中的吹塑单元总是生产出相同尺寸的容器。
除了第一和第二模架，也可以设置一第三模架，优选地，该第三模架至少设置在容器的底部区域部分。
根据本发明另一优选的实施方式，阀装置为一高压阀装置，并且尤其是一个或多个高压阀。
该实施方式是有优势的，因为工作流体可以在20-60bar，优选地是在30-50bar，特别优选地是在40bar或大约40bar的压力下流入工作空间。
根据本发明另一优选的实施方式，设于模架上的阀装置可以在一第一方向上移动，特别是绕着模架的一普通轴的一旋转运动的结果。设于延展装置上的阀装置可以在一第二方向上移动，特别是在垂直方向上移动。并且整个吹塑单元和延展装置可以在另一方向上移动，特别是在一传送带的一平面上移动，优选地，该传送带是部分弯曲的，尤其是圆形的。
该实施方式是有优势的，因为阀装置可以与设置该阀的装置一起移动，这样的结果是可以避免阀装置与设置该阀的装置之间的相对移动。这意味着阀装置可以以一种非常稳定的状态固定设置于被分配的装置上，并且可以排除由于例如阀装置相对于被分配的装置的持续转动所产生的磨损危险。此处被分配的装置在各种情况下可以理解为：例如模架或延展装置(特别是一吹塑模具和/或一拉伸杆)。在本文中，第一方向和第二方向不同于另一方向。
根据本发明另一优选的实施方式，延展装置的阀装置具有一阀壳，阀壳设于一线形支架(linear carriage)上。
该实施方式是有优势的，因为由此阀装置可以与延展装置一起在第二方向上行进或移动。
根据本发明另一优选的实施方式，设置于第一模架上的阀装置的阀壳至少部分地由第一模架形成，或者该阀装置是第一模架的一组件，或者阀体是第一模架并且该阀的功能可以在“模架”组件中发现。
该实施方式是有优势的，因为其可以实现一种非常小型化的设计，从而节省空间和材料。此外，低材料需求导致移动装置的总重量较小，从而节省驱动能量。此外可以想到，阀装置大部分地或完全地由模架构成。因而阀装置在模架上的位置也可以理解为在模架内的位置。
根据本发明另一优选的实施方式，优选地工作流体为一气体，例如空气，特别优选地为纯净的空气。
该实施方式是有优势的，因为气态的工作流体可以非常轻松地送至各工作空间内，并且同样可以轻松的从其中流出。
根据本发明另一优选的实施方式，阀装置可以被主动触发。
该实施方式是有优势的，因为主动触发可以产生阀装置的一开启和关闭动作，其使得工作流体的高效利用成为可能。在本文中，可以想到阀装置可以被启动或者电力启动、水压启动、机械启动和/或气体启动。
根据本发明另一优选的实施方式，第一工作空间和第二工作空间由一可移动的墙体相互划分开，特别是由一可移动的吹模划分开。
该实施方式是有优势的，因为模架可以移动0.1-2mm，优选地0.3-1mm，特别优选地大约0.5mm或正好0.5mm，以减少容器的表面不平整。可移动的墙体使模架作为一个模具锁紧机构成为可能，即当单个模架或多个模架被锁紧时，以一压力(尤其是一高压)装满第二工作空间成为可能。这本质上相当于气缸的功能。同样可以想到，两个模架各自均具有第二工作空间，该第二工作空间通过阀装置至少间歇地与流体输送系统连接。此外还可以想到，模具锁紧机构的阀采用一线路连接与第一模架连接，尤其是采用一软管管路或是一管道。
根据本发明另一优选的实施方式，第一工作空间的容积和第二工作空间的容积总计相当于总工作空间容积。
该实施方式是有优势的，因为例如可以对各工作空间或全部工作空间内的有多少工作流体处于多少压力值进行精确的控制。流体输送系统的容积不视为工作容积，即流体输送系统的容积通过阀装置与工作容积在空间上分离，并可以在功能上分离。优选地，一工作流体源与流体输送系统结合或连接。此外可以想到，一用于容器温度控制的温度控制装置、工作流体、吹塑单元和/或延展装置设于阀装置的上游。
本发明还涉及一种使塑料型坯形成容器的方法，其至少包括以下提及的步骤。第一步涉及采用一流体输送系统供给一工作流体，该流体输送系统用于将工作流体从一流体源引导至至少一第一阀装置和/或至少一第二阀装置，该第一阀装置间歇地将一第一工作空间与流体输送系统完全分离，该第二阀装置间歇地将一第二工作空间与流体输送系统分离，第一工作空间由至少一第一和一第二模架形成，至少一第一和一第二模架用于在各种情况下容置至少一个吹塑部，其可以彼此相对移动，可以相互连接，并且可以彼此分离以释放容器；并且一第二工作空间形成于至少一个吹塑部与第一模架之间。第二步涉及切断流体输送系统和第二工作空间之间的流体输送。
根据本发明，当流体输送被切断时，第二工作空间内产生一状态变化，其独立于流体输送系统内工作流体的状态。
本发明另外的优点、目的和性能在说明书附图辅助下进行解释，其中用于将塑料型坯成型为容器的拉伸吹塑机和吹塑单元以实例示出。在图中至少在其功能上基本一致的拉伸吹塑机的组件和吹塑单元的组件在此可以采用相同的附图标记表示，这些组件无需在所有的附图中引用或解释。
附图说明
图1为本发明所述的吹塑机一部分的横截面示意图；
图2为本发明所述的吹塑机一部分的二维侧视图；以及
图3a-3c为各种阀的设置方式的示意图。
附图标记说明：
1              拉伸吹塑机
2              容器
4              吹塑单元
6              第一模架
8              第二模架
9              另外的模架
10             第一吹塑部
12             第二吹塑部
14             第一工作空间
16             第二工作空间
17a            第二工作空间的第一部分
17b            第二工作空间的第二部分
18             流体输送系统
19             封闭装置
20             延展装置
21             开口
22             连接件
24a，24b，24c  阀
26             阀壳
28             线形支架
32             来源
X              方向或皮带
Y              方向或皮带
Z              方向或皮带
具体实施方式
在图1中，一个拉伸吹塑机由附图标记“1”表示。该拉伸吹塑机1只显示了一部分，其用于将型坯成型为容器2。附图标记“4”表示吹塑单元，其包括至少一个第一模架6和一个第二模架8。如图1所示，然而也可以想到吹塑单元具有另一个或另外几个模架9或模具单元。此处模具单元可理解为一具有一表面部分的装置，该表面部分与容器2的一表面部分的反模相对应。
第一模架6优选地用于容置一第一吹塑部10，其是一个可移动的墙体。第二模架8优选地同样用于容置一吹塑部12。特别优选地，第二模架8和第二吹塑部12相互固定设置，可以想到的，吹塑部10和12是可以替换的。
吹塑部10和12的内表面(即朝着吹塑单元4的中心的表面部分)划分出一中空的空间，其表示一第一工作空间14。一第二工作空间16优选地由第一吹塑部10外表面的一部分和第一模架6内表面的一部分划分出来。
一流体输送系统18包括线路，特别是管路和/或软管管路，通过该流体输送系统18，一工作流体可以从一源32(其可以是例如，除其他以外，另一流体输送系统18、一阀装置、一储存罐和/或一压缩机组)流至阀24a和24b。阀24a和24b在空间上以及间歇地在功能上将流体输送系统18与第一和第二工作空间14和16分离开。此处，功能上的分离可以理解为流体输送系统18与至少一个以及优选地全部工作空间14和16之间的流体输送的中断。当阀24a开启时，工作流体便可以通过阀24a进入到第一工作空间14。因此第一工作空间14优选地在流体流动的方向上自阀24a向下延伸。
为了冲洗容器2，经过延展装置20(特别优选地为一个拉伸杆)内的阀24a后，工作流体流经一密封装置19，该密封装置19至少部分地和/或间歇地阻止工作流体从容器2中流出。优选地，密封动作通过密封装置19与容器2的开口21(特别是其心轴支撑(mandrel support))的配合实现。
第二工作空间16优选地与阀24b通过一连接件22连接，特别优选地，连接件22构成第二工作空间16的一部分。优选地，阀24a和24b具有一阀壳26，阀壳26可以设于第一模架6或者是延展装置20上。特别优选地，阀壳26或者阀24a和24b直接设于第一模架6或是延展装置20上。
优选地，模架6和8可在X方向上(具体是在水平方向上)移动，优选地，延展装置20和阀24a一起可以在Y方向上(具体是在垂直方向上)移动，并且吹塑单元4可以在一皮带上(优选地在一环形皮带上)输送。
图2显示了一拉伸吹塑机1一部分的二维视图。在本文中，所示的拉伸吹塑机1包括，除了别的以外，第一和第二模架6和8、拉伸杆20以及线形支架28，其尤其是一拉伸支架(stretching carriage)，阀壳26设于线形支架28上。优选地，拉伸杆20与阀壳26连接，或者是直接设于其上或旁边，并且由此因线形支架28的移动而随着阀壳26一起移动，特别优选地，拉伸杆20容置于阀壳26内。
图3a-3c显示了各种示意图，各示意图表示流体输送系统18不同的结构或者是阀的不同的设置方式。
在图3a中，阀24b和24c相互平行地接入流体输送系统18。阀24b和24c也非直接地排布于吹塑单元4或是第一模架上(未标识)，但是间隔一段距离处，优选地，阀24b、24c也设置或形成于第一模架6上，或者优选地，阀24b和24c至少其中之一也设置或形成于第一模架6上。第二工作空间16的部分采用附图标记“17a”和“17b”表示。这些部分17a和17b可通过一阀依次相互连接。
从该图中还可以进一步地看出，整个流体输送系统18可以通过阀24a-24c与第一和第二工作空间14和16完全分离，或者是流体输送系统18与第一和第二工作空间14和16之间的流体输送可以完全停止。当流体输送切断时，流体输送系统18内工作流体的压力因此不受第二工作空间16的状态变化的影响，因此在一个包括容置型坯、将型坯成型为容器和释放容器的工作循环内，只需在第一和/或第二工作空间14,16的容积内提供工作流体。
图3b中同样设有24b和24c两个阀，其前后依次设置(即串联设置)。在该图中阀24b和24c设置于吹塑单元4内或吹塑单元4上，特别地设于第一模架6上。
因此，图3a和图3b显示出，任何由期望数量的阀构成的任何期望的“回路”，即平行回路或串联回路或平行/串联组合回路，均是可以设置的。
图3c显示了只设有一个阀24b的示意图，阀24b将第二工作空间16与流体输送系统18连接。阀24b也设于第一模架6内或第一模架6上。
如果本申请所披露的所有特征单独地或组合地较之现有技术具有新颖性，那么根据本发明其均要求为权利保护范围。

Claims (12)

1.用于将塑料型坯成型为容器(2)的拉伸吹塑机(1)，其包括：
一吹塑单元(4),其具有：至少一第一和一第二模架(6,8)，用于在各种情况下容置至少一个吹塑部(10,12)，其可以相对于彼此移动，可以相互连接以形成一用于容置容器(2)的第一工作空间(14)，并且可以相互分离以释放容器(2)；一第二工作空间(16)，其形成于至少一个吹塑部(10)和至少第一模架(6)之间；以及
一流体输送系统(18)，用于引导一可被送至第一工作空间(14)和第二工作空间(16)的工作流体；
其特征在于：
在第一模架(6)和/或一延展装置(20)上设有至少一个阀装置(24a，24b，24c)，该阀装置(24a，24b，24c)用于间歇地完全切断工作空间(14,16)至少其中之一和流体输送系统(18)之间的流体输送，阀装置(24a，24b，24c)设置为当流体输送被切断时，以使流体输送系统(18)内工作流体的压力独立于第二工作空间(16)的状态变化，所述状态变化是指压力的变化和/或容积的变化，所述延展装置(20)用于将工作流体送至容器(2)内。
2.如权利要求1所述的拉伸吹塑机，其特征在于，所述至少一个阀装置(24a，24b，24c)为一高压阀装置。
3.如权利要求1或2所述的拉伸吹塑机，其特征在于，设于第一模架(6)上的阀装置(24b，24c)可以在一第一方向(X)上移动，设于延展装置(20)上的阀装置(24a)可以在一第二方向(Y)上移动，并且整个吹塑单元(4)和延展装置(20)可以在一传送带上在另一方向(Z)上移动。
4.如权利要求1所述的拉伸吹塑机，其特征在于，延展装置(20)的阀装置(24a)的阀壳(26)设置于一线形支架(28)上。
5.如权利要求1所述的拉伸吹塑机，其特征在于，设置于第一模架(6)上的阀装置(24b，24c)的阀壳(26)至少部分地由第一模架(6)构成。
6.如权利要求1所述的拉伸吹塑机，其特征在于，所述工作流体为一气体。
7.如权利要求6所述的拉伸吹塑机，其特征在于，所述工作流体为纯净的气体。
8.如权利要求1所述的拉伸吹塑机，其特征在于，所述阀装置(24a，24b，24c)可以被主动触发。
9.如权利要求1所述的拉伸吹塑机，其特征在于，第一工作空间(14)和第二工作空间(16)由一可移动的墙体划分开。
10.如权利要求9所述的拉伸吹塑机，其特征在于，第一工作空间(14)和第二工作空间(16)由一可移动的吹塑部(10，12)划分开。
11.如权利要求1所述的拉伸吹塑机，其特征在于，第一工作空间(14)的容积和第二工作空间(16)的容积总计与总工作空间容积相符。
12.用于将塑料型坯成型为容器(2)的方法，其包括至少以下步骤：
采用一流体输送系统(18)供给一工作流体，该流体输送系统(18)用于将工作流体从一流体源(32)引导至至少一第一阀装置(24a)和/或至少一第二阀装置(24b，24c)，该第一阀装置(24a)用于间歇地将一第一工作空间(14)与流体输送系统(18)完全分离，该第二阀装置(24b，24c)用于间歇地将一第二工作空间(16)与流体输送系统(18)分离，第一工作空间(14)由至少一第一和一第二模架(6,8)形成，该第一和第二模架(6,8)用于在各种情况下容置至少一个吹塑部(10,12)，其可以间歇地彼此相对移动，可以相互连接，并且可以彼此分离以释放容器(2)，并且一第二工作空间(16)至少形成于一个吹塑部(10)与第一模架(6)之间；以及
切断流体输送系统(18)和第二工作空间(16)之间的流体输送；
其特征在于：
当流体输送被切断时，第二工作空间(16)内产生一状态变化，其独立于流体输送系统(18)内工作流体的状态。
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