CN102962980B - 用于制造塑料材料容器的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造塑料材料容器的设备(1)，具有第一处理单元(2)、运送机构(4，16)、成型装置(6)以及卸除机构(30)，所述成型装置(6)具有加热机构(12)和吹塑轮(14)，所述吹塑轮(14)具有多个施加机构(58)，所述吹塑轮(14)还具有运送机构(22)，所述运送机构(4，16)具有供应区域(4a)。所述设备具有贮存机构(32)，所述贮存机构(32)用于至少暂时贮存由所述卸除机构(30)卸除的塑料材料预成型件(10)，并且所述卸除机构(30)沿所述塑料材料预成型件(10)的运送方向布置在所述供应区域(4a)之后。

Description

用于制造塑料材料容器的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于制造塑料材料容器的设备。这种设施早就已经从现有技术中已知。例如，首先，通常在加热炉中加热塑料材料预成型件，然后，通过成型机构(比如吹塑机，尤其是拉伸吹塑机)使塑料材料预成型件成型为塑料材料容器。
背景技术
通常，例如通过拉伸吹塑处理，在不同于容器的时间和区域制造在下文中也称作预成型件的塑料材料预成型件。然而，在现有技术中，已知这样的制造设备，即：在该制造设备中塑料材料预成型件的制造与成型处理(比如吹塑处理)相关。下述发明特别地指向这种类型的设备，然而，其中涉及了发明还可以应用到其他设备中、即其中预成型件不是由相同的设备制造的设备中。
制造的塑料材料预成型件通常通过传送带传送，在传送带上有利地在开放式斜槽(openchute)中运送塑料材料预成型件。还可以在需要处包住这些传送带或者为这些传送带通风。
在现有技术中，这些传送带过长，以至于塑料材料预成型件在稳定状态工作的情况下几乎冷却到环境温度。如果有影响吹塑机或生产线内后续机器的中断存在，则由此可以确定塑料材料预成型件再次以同样的温度到达吹塑机或上游的加热炉。如果温度较高，例如因为传送带短并且塑料材料预成型件在生产线停止的情况下由于较长驻留时间而具有较长的冷却时间且由此具有较低温度，则吹塑机会制造质量较差的塑料材料容器，直到吹塑机进行对其他预成型件的输入温度重新调整的加热处理。然而，这导致较高的废品率。
尤其在这种类型的分组制造的情况下，通常大致设计产能过剩的用于制造塑料材料预成型件的设备，比如注塑机。有利地，直接在注塑机设备后方通过导轨卸除过量的塑料材料预成型件。在诸如注塑机之类的制造机构之后有生产线中断或生产线停止的情况下，所述机构再次持续制造塑料材料预成型件，则这些塑料材料预成型件直接移动到注塑机之后的容器中。在注塑机维护期间，将如此制造的贮存的塑料材料预成型件移动回生产线。
发明内容
本发明的目的是提供这种类型的处理设备，这种处理设备例如在单个机器故障的情况下避免上述的无规律性。这些目的通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求中公开了有利的实施例和进展。
根据本发明，用于制造塑料材料容器的设备具有第一处理单元，该第一处理单元出产温度高于环境温度的塑料材料预成型件。设备进一步具有：运送机构，该运送机构运送塑料材料预成型件远离所述第一处理单元；以及成型装置，该成型装置沿塑料材料预成型件的运送方向布置在第一处理单元之后并且将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器。运送机构具有供应区域，塑料材料预成型件在该供应区域中被供应到运送机构。该成型装置具有：加热机构，该加热机构加热塑料材料预成型件；以及吹塑机，该吹塑机在塑料材料预成型件的运送方向上布置，并且通过施加自由流动的介质使被加热的塑料材料预成型件膨胀以形成塑料材料容器。
吹塑机具有：多个(amultiplicityof)施加机构，其向塑料材料预成型件施加自由流动的介质，尤其是气体介质；以及运送机构，其尤其是在塑料材料预成型件膨胀期间运送塑料材料预成型件。此外，设备具有：卸除机构，其布置在第一处理单元和成型单元之间，用于卸除塑料材料预成型件。
根据本发明，所述设备具有：贮存机构，其用于至少暂时贮存由卸除机构卸除的塑料材料预成型件，并且卸除机构沿塑料材料预成型件的运送方向布置在运送机构的供应区域之后，尤其被布置为使得仅在进入运送机构后卸除塑料材料预成型件。
贮存机构理解为适合容纳多个塑料材料预成型件的机构。贮存机构优选地适合容纳至少10个，优选地至少50个，优选地至少100个，优选地至少200个，尤为优选地至少500个塑料材料预成型件。施加机构有利地具有吹气嘴(blastnozzle)，吹气嘴放置在塑料材料预成型件中的开口上，以便向塑料材料预成型件施加自由流动的介质，尤其是空气。施加机构有利地可沿塑料材料预成型件的纵向方向相对于塑料材料预成型件移动。
提出了一种设备，在该设备中，首先，例如从制造单元中提供已经加热过的塑料材料预成型件，并且在操作期间，将塑料材料预成型件或一些塑料材料预成型件至少暂时卸除并且运送到所述贮存机构。
在优选的实施例中，沿着塑料材料预成型件的运送路径布置卸除机构，以便卸除机构距离加热机构要比距离处理单元近。例如，加热机构可以是红外线加热炉或者微波加热炉，塑料材料预成型件被运送通过加热机构，其中优选地在运送过程期间加热塑料材料预成型件。
更靠近加热机构的布置理解为意味着：在正常操作期间将塑料材料预成型件从卸除机构运送到加热机构需要的时间比将塑料材料预成型件从第一处理单元运送到卸除机构需要的时间要短。将塑料材料预成型件从卸除机构运送到加热机构需要的时间与将塑料材料预成型件从第一处理单元运送到卸除机构需要的时间之间的比率优选地小于2∶3，优选地小于1∶2，优选地小于1∶3，优选地小于1∶4，优选地小于1∶5，优选地小于1∶7，尤为优选地小于1∶10。
在另一个优选的实施例中，卸除机构沿塑料材料预成型件的运送方向被直接地(directly)布置在加热机构之前。因此提出：既在稳定状态运行期间又在后续生产线中有中断和停止的情况下，直接在吹塑机处发生卸除，尤其是第一处理单元的产能过剩卸除。该卸除优选地尽可能直接在加热机构之前发生，以便将在加热机构和卸除器之间的塑料材料预成型件的数目保持最小。
在优选的实施例中，以这样的方式设计在其上将塑料材料预成型件从第一处理单元前方运送到成型装置的运送机构，即：使得排出的或卸除的塑料材料预成型件的数目比第一处理单元的过剩产量要多。该运送机构有利地为预成型件传送器或辊式分级机。不将从该运送机构中或从辊式分级机中排出的塑料材料预成型件再次引入辊式分级机前方的、传统的生产线，而是带到所述贮存机构中，例如该贮存机构可以是贮存容器。这提供了优点，即：所有的塑料材料预成型件具有相同的温度史。
在另一个有利的实施例中，第一处理单元是用于制造塑料材料预成型件的制造机构。有利地，第一处理单元是制造塑料材料预成型件的注塑机。然而，还有可能想到的是：第一处理单元为预热加热炉或者已知的“热箱”，塑料材料预成型件通过预热加热炉或者热箱运送，以便由此带来(尤其是高于环境温度的)均衡的温度。特别是例如如果塑料材料预成型件是在冬季从残酷外面取得的，则该装置是有利的。
对于所提出的途径而言，将塑料材料预成型件持久地从第一处理单元或注塑机运送到成型装置，并且塑料材料预成型件在第一处理单元和成形装置之间的驻留时间由此还优选地大体上等长。不考虑在第一处理单元和成型装置之间所述传送距离的长度，塑料材料预成型件直接在成型装置处总是具有相同的温度。
因此，可以按需要缩短传送距离，而成型装置没有遇到关于加热机构的温度控制方面的问题。因此可以节约空间，同时还可以实现较低的废品率。
上述较短的传送距离提供了优点，即：当将塑料材料预成型件供应到吹塑机时，塑料材料预成型件的进入温度较高，也就是说用于加热的能量需要的较少。
在另一个优选的实施例中，设备具有：第一温度检测机构，其用于检测塑料材料预成型件的温度。有利地，还提供控制机构，该控制机构根据该温度检测机构的输出信号控制上述加热机构。温度检测机构有利地设计成：使得温度检测机构远程地检测塑料材料预成型件的温度。例如，尤其是在吹塑机的入口处，吹塑机由此可以具有用于预成型件温度的传感器。
此外，装置还可以具有用于检测环境温度的传感器。成型装置由此能够响应预成型件的不同的入口温度，例如可以由此独立地选择不同的程序，比如联机运行(inlineoperation)或者脱机运行的程序。
此外，还可以不卸除这样的塑料材料预成型件，即该塑料材料预成型件不与成形机构的特定温度规定相对应，也就是说例如该塑料材料预成型件比通常进入的塑料材料预成型件要冷。例如，这种情况可以是：影响塑料材料制造和吹塑机之间的连接路径的中断的情况，或者由于仍然使它们保持供应而具有较低温度的单个塑料材料的情况。
在另一个有利的实施例中，第一处理单元和成型装置以彼此匹配的制造速度工作。因此可以将这两个设备组合在一起。因此，本发明尤其应用于这样的设备，在该设备中塑料材料预成型件的制造与容器的制造(也就是说尤其是将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器)相关或者与容器的制造相组合。
然而，还理解的是意味着：例如第一处理单元持久地以高于成型装置的产出速度工作。
本发明还指向用于制造塑料材料容器的方法。在第一方法步骤中，以预定的温度提供塑料材料预成型件，其中该温度优选地高于环境温度。在一个方法步骤中，通过运送机构将塑料材料预成型件运送到成形装置，在另一个步骤中，通过成型装置将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器，其中，为此，首先在加热机构中加热塑料材料预成型件，然后通过施加自由流动的介质将由此被加热的塑料材料预成型件膨胀以形成塑料材料容器。
根据本发明，在正常工作中，在塑料材料预成型件到达运送机构之后并且到达成型装置之前将塑料材料预成型件至少暂时地卸除，并且优选地将塑料材料预成型件供应到贮存机构以便进行贮存。因此，关于所述方法，还提出在正常工作期间至少暂时地卸除塑料材料预成型件以便由此实现塑料材料预成型件的均衡温度控制。
在优选的方法中，至少暂时地，第一处理单元出产的塑料材料预成型件比通过成型装置成型为塑料材料容器的塑料预成型件的数量要多。至少暂时地，用于制造塑料材料预成型件的设备由此工作在与成型装置相比特定的过量制造(overproduction)下，以便由此填充塑料材料预成型件被卸除在其中的贮存器中。有利地，将塑料材料预成型件从所述贮存机构中供应到成型装置。
在另一个有利的方法中，塑料材料预成型件在预定的时期内贮存在贮存机构中，并且有利地在预定的时间被运送。因此，贮存机构有利地还允许运送塑料材料预成型件。贮存机构有利地允许将塑料材料预成型件分开地运送。优选地，从贮存机构中将所有的塑料材料预成型件供应到加热机构，或者换句话说所有的塑料材料预成型件还优选地穿过贮存机构。
在优选的方法中，各个塑料材料预成型件位于贮存机构中的时期是不同的。
本发明以及本发明的方法由此适合于这样的设备，即在该设备中以高于环境温度的温度供应塑料材料预成型件，例如在塑料材料预成型件制造自或者来自调节设备(conditioningdevice)的情况下。塑料材料预成型件的温度高于环境温度优选至少5°，优选至少10°，优选至少15°，优选至少20°。
附图说明
进一步的优点和实施例将通过附图中变得清晰，在附图中，
图1示出了根据现有技术用于制造塑料材料容器的设备；以及
图2示出了根据本发明用于制造塑料材料容器的设备。
附图标记说明
1设备
2第一处理单元，注塑机
4第一运送机构
4a供应区域
6第二处理单元，成型装置
10塑料材料预成型件
12加热机构
14吹塑轮
16第二运送机构
18温度检测机构
20塑料材料容器
22支架
28加热元件
30卸除机构
32贮存机构
42供应星轮
44输送轮
50吹动站
52单循环轮
58施加机构
100设备(现有技术)
130卸除器
132贮存器
P运送方向
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的设备100。该设备100具有第一处理单元2，该第一处理单元2例如可以是用于制造塑料材料预成型件的注塑机。附图标记130表示卸除器，该卸除器130将从该注塑机2中出产的预成型件携带到贮存器132中。在这种情况下，该贮存器132直接布置在注塑机2旁边。在开头处已经提及到，该实施例的缺点是不能对影响第一处理单元或者第二处理单元6或者成型装置6的中断(即使仅仅是暂时性的中断)进行各种方式的响应。
图2示出了根据本发明用于制造塑料材料容器的设备1的示意性图示。在这种情况下，也提供了第一处理单元2，第一处理单元2出产塑料材料预成型件，但是在这种情况下用于运送塑料材料预成型件的第一运送机构4直接连接到该第一处理单元，该第一运送机构是辊式分级机(rollersorter)，该辊式分级机借助于两个平行的旋转辊(rotatingroller)对出产的塑料材料预成型件进行分级。同样运送塑料材料预成型件10的第二运送机构16连接到上述运送机构4。更具体地，运送机构16在这种情况下是轨道，塑料材料预成型件沿着该轨道滑动。附图标记52表示已知的单循环轮(single-cyclewheel)，该单循环轮分离塑料材料预成型件并且将分离形式的塑料材料预成型件供应到加热机构12。传送塑料材料预成型件穿过加热机构12，该加热机构12可以是例如红外线加热炉或者微波加热炉或者激光加热炉，其中通过加热元件28加热塑料材料预成型件。附图标记4a表示供应区域，塑料材料预成型件10在供应区域4a中被供应到第一运送机构4。有利地，在第一运送机构中以未分离的方式引导塑料材料预成型件。第二运送机构还有利地以未分离的方式，但是有利地以塑料材料预成型件至少暂时地彼此相邻的方式，运送塑料材料预成型件。
然后，通过供应星轮(feedstar)42将塑料材料预成型件供应到吹塑轮14。该吹塑轮14与加热机构12一起形成整体上由标记6表示的成型装置，该成型装置6用于将塑料材料预成型件成型为塑料材料容器。吹塑轮14具有多个吹动站50，吹动站50布置在可旋转支架22上。附图标记46表示控制机构，控制机构46用于控制吹塑机14。
通过输送轮44将成型的塑料材料容器从吹塑机14中移除。
每个单独的吹动站50还是施加机构，比如可移动的吹动喷嘴，该施加机构50将空气施加到塑料材料预成型件以便使塑料材料预成型件膨胀。示意性示出了这些施加机构中的一个，并且这个施加机构由附图标记58表示。吹塑机14有利地是拉伸吹塑机，该拉伸吹塑机因此具有多个拉伸杆，该拉伸杆在塑料材料预容器10膨胀期间沿塑料材料容器10的纵向方向拉动塑料材料容器10。
附图标记30表示卸除机构，该卸除机构30从供应器中卸除塑料材料预成型件，附图标记32表示用于至少暂时地贮存塑料材料预成型件的贮存机构。在贮存机构32中也可以提供运送机构，可以通过所述运送机构运送塑料材料预成型件。卸除机构30和/或贮存机构也可以具有加热机构以便将塑料材料预成型件加热到特定的温度，然而，该特定的温度特别地低于在加热机构12中加热塑料材料预成型件时的温度。
图2示出了用于卸除机构30和贮存机构32的布置的三个可能的位置。优选地，直接在加设备之前进行卸除，例如在单循环轮52的区域中进行卸除。然而也可以在第二运送机构16的区域中或者在第一运送机构4的区域(尤其是端部区域)中进行卸除操作。然而，仅仅在供应区域4a之后卸除塑料材料预成型件。卸除机构可被设计为使得其允许卸除单独的塑料材料预成型件或者成组的连续塑料材料预成型件。然而，卸除操作还可以设计成使得所有的塑料材料预成型件在初始被卸除，然后被从贮存机构中运送回加热机构12。
卸除机构30和贮存机构32有利地被构造为使得所有的预成型件穿过贮存机构进行传输。从而，可以利用一般操作使第一处理单元2和成型装置组合在一起，虽然第一处理单元2仍然工作在比成型装置高的出产速度下。发生在正常工作期间的这种过量制造(overproduction)可以由卸除机构30和贮存机构32来收集(collected)。因此，贮存机构优选地能够容纳可变数量的塑料材料预成型件。在第一处理单元中故障的情况下，可以缩减贮存机构中的这种过剩，并且可以以精确限定的输出温度将塑料材料预成型件供应到成型装置6。
附图标记18表示温度检测机构，该温度检测机构18检测塑料材料预成型件的温度。该温度检测机构18的输出信号可以输出到成型装置的控制机构46或者输出到加热机构12的相应控制机构，使得这样相应地调整对塑料材料预成型件的加热。
本申请人保留要求保护本申请文件所公开的本发明所有必要特征的权利，只要这些特征在与现有技术单独对比或者组合对比时具有新颖性。

Claims (10)

1.一种用于制造塑料材料容器的设备(1)，所述设备具有：
第一处理单元(2)，该第一处理单元(2)出产塑料材料预成型件(10)，所述塑料材料预成型件(10)的温度高于环境温度；
运送机构(4，16)，该运送机构(4，16)运送所述塑料材料预成型件(10)远离所述第一处理单元(2)，所述运送机构(4，16)具有供应区域(4a)，所述塑料材料预成型件(10)在所述供应区域(4a)中被供应到所述运送机构(4，16)；
成型装置(6)，该成型装置(6)沿所述塑料材料预成型件(10)的运送方向布置在所述第一处理单元(2)之后，并且使所述塑料材料预成型件(10)成型为塑料材料容器(20)，所述成型装置(6)具有加热机构(12)和吹塑轮(14)，所述加热机构(12)加热所述塑料材料预成型件(10)，所述吹塑轮(14)布置在所述塑料材料预成型件(10)的运送方向(P)上并且使被加热的所述塑料材料预成型件(10)膨胀以便通过施加自由流动的介质来形成所述塑料材料容器(20)，其中，所述吹塑轮(14)具有多个施加机构(58)，所述施加机构(58)将所述自由流动的介质施加到所述塑料材料预成型件(10)，所述吹塑轮(14)还具有运送机构(22)，所述运送机构(22)运送所述塑料材料预成型件；以及
卸除机构(30)，该卸除机构(30)布置在所述第一处理单元(2)和所述成型装置之间，用于卸除所述塑料材料预成型件；
其特征在于，
所述设备具有贮存机构(32)，所述贮存机构(32)用于至少暂时贮存由所述卸除机构(30)卸除的所述塑料材料预成型件(10)，并且所述卸除机构(30)沿所述塑料材料预成型件(10)的运送方向布置在所述供应区域(4a)之后，所述贮存机构在操作期间能够容纳可变数量的塑料材料预成型件。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述卸除机构(30)沿所述塑料材料预成型件(10)的运送路径布置，从而比所述处理单元(2)更加靠近所述加热机构(12)。
3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，所述卸除机构(2)沿所述塑料材料预成型件(10)的运送方向直接地布置在所述加热机构(12)之前。
4.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述第一处理单元(2)为用于制造塑料材料预成型件(10)的制造机构。
5.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述设备具有用于检测所述塑料材料预成型件(10)的温度的第一温度检测机构(18)。
6.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述第一处理单元(2)和所述成型装置(6)以彼此匹配的制造速度工作。
7.一种用于制造塑料材料容器的方法，所述方法包括如下步骤：
提供处于预定的温度的塑料材料预成型件(10)，所述预定的温度高于环境温度；
借助于运送机构(4，16)将所述塑料材料预成型件(10)运送到成型装置(6)；
借助于所述成型装置(6)使所述塑料材料预成型件(10)成型为塑料材料容器(20)，其中，为了这个目的，首先使所述塑料材料预成型件(10)在加热机构(12)中加热，然后，通过施加自由流动的介质使由此被加热的所述塑料材料预成型件(10)膨胀以形成所述塑料材料容器(20)；
其特征在于，
所述塑料材料预成型件(10)在正常操作期间、在所述塑料材料预成型件(10)到达所述运送机构(4，16)之后且到达所述成型装置(6)之前被至少暂时性地卸除，并且被供应到贮存机构(32)以便贮存，所述贮存机构在操作期间能够容纳可变数量的塑料材料预成型件。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，与被所述成型装置(6)成型为塑料材料容器(20)的塑料材料预成型件(10)的数量相比，第一处理单元(2)至少暂时地出产更多的塑料材料预成型件(10)。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述塑料材料预成型件(10)在预定的时期内被贮存在所述贮存机构(32)中且被运送到所述贮存机构(32)中。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对于单独的所述塑料材料预成型件(10)来说，所述塑料材料预成型件(10)位于所述贮存机构(32)期间的时期不相同。
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