CN102883867A - 用于吹塑成型容器的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于吹塑成型容器的设备。在此，预制坯件在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。吹塑模具由承载件夹持。一压力区域由一密封装置相对于周围环境密封。所述密封装置由至少两个区域构成。第一区域由比第二区域硬的材料构成。这两个区域彼此相对不可运动地连接。

Description

用于吹塑成型容器的设备

技术领域

本发明涉及一种用于吹塑成型容器的设备，其具有至少一个带有吹塑模具的吹塑站，以及在该设备中，所述吹塑模具由吹塑站的承载件夹持，并且在该设备中，一压力区域由一密封装置相对于周围环境密封。

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。

在用于吹塑成型的设备内部，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。

根据现有技术公知的是，不仅以气动方式而且以机械方式在使用凸轮控制装置的情况下来定位接头元件。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明是行之有效的，因为在此可根据吹塑轮的旋转运动由凸轮控制装置预先给出相应的定位。这种凸轮控制装置的使用避免了附加的压力空气消耗。

典型的是，所使用的吹塑模具由模具承载件夹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。模具承载件典型地以机械方式彼此锁止或以机械方式彼此夹紧。在由于吹塑压力的作用而将预制坯件成形为容器时需注意的是，应避免模具间隙的出现，所述模具间隙会在容器上留下痕迹。

因此公知的是，将所述模具半部中的至少一个以气动方式相对于对应的模具承载件这样夹紧，使得可防止模具间隙的出现。这例如通过以下方式实现，即，导入到吹塑站中的吹塑压力同时也被供应给气动夹紧装置并且由此通过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夹持力。

典型的是，设置在吹塑站区域中的所述气动夹紧装置通过连接软管与对应的控制阀连接。在完成容器制造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释放而且将压力从气动夹紧装置中释放。典型的是，这在使用消声器的情况下进行以阻尼所产生的排流声响。

在气动夹紧装置的区域中提供至少一个空腔，所述空腔相对于周围环境密封。典型的是，这种密封在使用弹性体材料的情况下进行，所述弹性体材料作为环绕的型材实现。例如在DE 199 29 033.4中描述了这种密封装置的实例。

现代吹塑机以高产率工作。通常每小时和每吹塑站具有约2000个瓶子的生产率。致力于进一步提高所述生产率。为了制造每个容器从前实施吹塑站的气动夹紧并且在环绕的密封装置的区域中产生负荷变化。大量的负荷变化长期导致密封材料的损坏，特别是导致表面的轮廓成型部的区域中的撕裂。但是所述表面轮廓成型部致力于实现改善的密封作用。

发明内容

因此本发明的任务是，这样地设计本文开头所述类型的设备，使得提高密封装置的寿命。

根据本发明，所述任务通过以下方式实现，即，所述密封装置由至少两个区域构成，其中，第一区域由比第二区域硬的材料构成并且这两个区域彼此相对不可运动地连接。

通过由较硬材料构成的第一区域与由较软材料构成的第二区域的组合，可以在较软材料的区域中提供必要时期望的表面轮廓并且尽管如此通过所述较硬材料仍这样地提高稳定性，使得特别是避免或至少大大降低所述表面轮廓的凹陷部区域中的软材料的撕裂。

通过以下方式支持物美价廉的制造，即，所述第一区域由塑料构成。

通过以下方式支持耐久的密封作用，即，所述第二区域由弹性体材料构成。

通过以下方式实现压力区域的简单分隔，即，所述密封装置形成闭合环绕的密封轮廓。

根据一个典型的实施方式提出，所述密封装置构造为吹塑站的模具夹紧装置的一部分。

通过以下方式定义一种符合目的要求的布置，即，所述密封装置设置在模具承载件与吹塑模具之间。

为了在压力作用的情况下支持密封装置的变形，建议，所述密封装置构造为唇式密封装置。

通过以下方式实现在加载压力作用的情况下的足够机械支撑，即，所述密封装置至少区域地由一凹陷部接收。

通过以下方式实现足够大强度与良好可变形性的良好折中，即，所述第一区域占据所述密封装置的体积的约10%至70%。

通过以下方式实现用于接收作用力的有利构型，即，所述区域之间的分隔面相对于所述凹陷部的基面以垂直的伸展分量延伸。

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设备的基本结构的草图；

图4是一个改型的、加热能力增大的加热路段；

图5是放入到夹持凹陷部中的密封装置的纵剖视图；

图6是图5中的细节VI的放大图；

图7是类似于图5的视图，具有变型的密封轮廓。

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的设备的原理结构。

用于使容器2成型的设备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1一起经过所述设备内部的多个处理站。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要求的。

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的横截面的部分视图。在吹塑模具4的一部分与模具承载件19之间设置密封装置41。所述密封装置定位在凹陷部42中并且以闭合的回转方式包围一个压力区域43。在所示的实施例中，密封装置41具有表面轮廓44，所述表面轮廓提供密封装置41的V形轮廓。所述V形轮廓的凹陷部面向所述压力区域43设置。由此，随着压力区域43中的压力升高，密封装置41被越来越强地压到所述模具承载件19上，从而通过升高的压力也实现升高的密封作用。

密封装置41包括第一区域45和第二区域46，其中，第一区域45由比第二区域46硬的材料构成。表面轮廓44设置在由较软材料构成的第二区域46的区域中。

这些区域45、46之间的分隔面47以一个方向分量垂直于凹陷部42的基面48延伸。但是原则上也可以实现相对于基面48倾斜的布置方式。按照另一实施方式，分隔面47不是基本上平坦地构成，而是具有非平坦的曲线轮廓。图5示出一个实施方式，在该实施方式中，分隔面47基本上垂直于基面48设置。

此外，图5示出一个实施例，在该实施例中，所述区域45、46基本上以相同的空间伸展在其彼此面对的面的区域中延伸。但是原则上也可以考虑的是，设置所述区域45、46的彼此面对的面的不同大小。

从图5中同样可以看出，由较硬材料构成的第一区域45从所述凹陷部42突出并且一直延伸至模具承载件19。这种实施方式具有的优点是，软的区域46即使在被加载压力时也不会被压到产生的间隙中。由此在所述密封装置41的背离所述压力的侧的区域中避免所谓的间隙挤压。

例如可使用PUR作为所述第一区域45的材料。可使用HNBR作为所述第二区域46的材料。原则上对于第一区域45合适的是固体的塑料或金属，对于第二区域46则特别是考虑弹性体材料。

图6示出图5中的细节VI的放大图。特别是可看出，第一区域45是如何从所述凹陷部42伸出并且与模具承载件19邻接的。

在图5和图6中通过凸起49示出所述第一区域45从所述凹陷部42中的突出。

图7示出所述密封装置41的变型的实施方式。表面轮廓44在此比图5中的实施方式强度较小地构成，但是为此在密封装置41的所有四个侧面的区域中延伸，所述密封装置设有近似正方形的基面。根据图7中的实施方式，所述区域45、46大致尺寸相同地设计。

不仅在图5的实施方式中而且在图7的实施方式中，由较硬材料构成的第一区域45背离所述压力区域43设置并且由较软材料构成的第二区域46面向所述压力区域43设置。由此，所述较软材料在被加载压力时压到所述较硬材料上，由此一方面实现了足够的稳定性并且另一方面提高了密封作用。

密封装置41的闭合回转可具有几乎任意的轮廓。但是优选的是连续的变化曲线，因为由此避免了不均匀的力分布。例如可以的是，密封装置41可类似于O型环地以圆轮廓延伸。但是也可以考虑椭圆或矩形的延伸曲线。具有带角度的基本轮廓的延伸曲线优选在角部区域中具有倒圆的过渡部。

不仅在图5的实施方式中而且在图7的实施方式中，给压力区域43加载压力都会导致密封装置41由于所述表面轮廓44在基面48与所述模具承载件19的相应接触面之间扩宽。所述扩宽支持密封作用并且同样随着压力的增加而增加。

根据一个典型的实施方式，吹塑模具4包括内壳和外壳。内壳具有待制造的容器2的个性化轮廓。外壳在需要的情况下接收温度处理介质通道或其他温度处理元件并且负责所需的机械稳定性。密封装置41典型地定位在从外壳到模具承载件19、20的过渡区域中。

为了使所述区域45、46彼此连接，可采用不同的方法。例如可以在首先彼此无关地制造所述区域45、46之后将所述区域45、46彼此粘接。但是也可以通过所谓的注射在一个共同的生产步骤中制造所述区域45、46。

Claims (10)

1.一种用于吹塑成型容器的设备，其具有至少一个带有吹塑模具的吹塑站，以及在该设备中，所述吹塑模具由吹塑站的承载件夹持，并且在该设备中，一压力区域（43）由一密封装置（41）相对于周围环境密封，其特征在于，所述密封装置（41）由至少两个区域（45，46）构成，其中，第一区域（45）由比第二区域（46）硬的材料构成，并且这两个区域（45，46）彼此相对不可运动地连接。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一区域由塑料构成。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第二区域由弹性体材料构成。

4.根据权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，所述密封装置（41）形成闭合环绕的密封轮廓。

5.根据权利要求1至4之一所述的设备，其特征在于，所述密封装置（41）构造为吹塑站（3）的模具夹紧装置的一部分。

6.根据权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于，所述密封装置（41）设置在模具承载件（19，20）与吹塑模具（4）之间。

7.根据权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，所述密封装置（41）构造为唇式密封装置。

8.根据权利要求1至7之一所述的设备，其特征在于，所述密封装置（41）至少区域地由一凹陷部（42）接收。

9.根据权利要求1至8之一所述的设备，其特征在于，所述第一区域（45）填充所述密封装置（41）的体积的约10%至70%。

10.根据权利要求1至9之一所述的设备，其特征在于，所述区域（45，46）之间的分隔面（47）相对于所述凹陷部（42）的基面（48）以垂直的伸展分量延伸。

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