CN107107445B - 设有磁性固定系统的注入单元 - Google Patents

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Abstract

一种注入单元(13)，其用于由塑性材料制的坯件(3)在具有容器(2)的型腔的模型(8)中通过吹制或拉伸吹制来制造容器(2)的制造机器，该注入单元(13)包括：注入块(14)，其限定流体管并设有至少一个与流体管连通的流体供给孔(18)；活动系统(24)，其配有与流体管流体连通的钟形管头(25)，活动系统(24)安装成相对于注入块(14)滑动；用于将活动系统(24)固定在注入块(14)的磁性固定系统(46)，该磁性固定系统适于在活动系统的重量下将活动系统(24)保持在安全位置，在该安全位置钟形管头(25)与模型分开。

Description

设有磁性固定系统的注入单元
技术领域
本发明涉及由塑性材料(聚乙烯对苯二酸酯或PET)制的坯件(毛坯的注入预型件或中间容器)通过吹制或拉伸吹制来制造容器。
背景技术
通过吹制或拉伸吹制来制造(工业节奏)容器一般在装备有多个成形工位的机器中展开，每个成形工位包括模型和注入单元，模型配有具有待成形容器模具的型腔的壁，预先加热的预型件引入到该模型中，通过该注入单元加压流体(通常是气体，更通常的是空气)引入到坯件中用于使坯件贴靠模型的壁并因此赋予坯件以容器的形状。
注入单元特别从文献FR 2 918 916(Sidel Participations-也可参见其等同美国专利US 8 192 656)可知。
注入单元通常包括：
－注入块，其限定一流体接管并设有至少一个与流体接管连通的流体供给孔；
－活动系统，其装备有与流体管流体连通的钟形管头，活动系统安装成在低位置和安全位置之间相对于注入块滑动，在该低位置，钟形管头密封地承靠模型以确保在流体管和模型之间的流体密封；在该安全位置，钟形管头与模型分开以允许容器从模型排出并将坯件引入到模型中。
活动系统的移动通常由机械控制系统实施。因此可以在成形工位的路径上布置一凸轮道，该凸轮道使机器转动，与活动系统固连在一起的凸轮随动件在该凸轮道上行进以使活动系统向其位置的一个或另一个移动。
但是，这种凸轮道体积过大。必须使成形工位适配以避免任何活动件撞击到凸轮道。
当容器的成形包括通过滑动杆实施的拉伸阶段时，活动系统可以联接于滑动杆以在其行程的至少一部分上被滑动杆带动。
但是在活动系统联接于拉伸杆中的任何失效结果都会使活动系统在其低位置中倒下，这阻碍了引入预型件和排出容器并且需要紧急停止机器。考虑到其惯性，机器不会立即停止运行，并难以避免损坏用于抓取预型件(在入口)和容器(在出口)的抓取元件，抓取元件会磕碰滞留于低位置的钟形管头。
发明目的
因此，本发明的第一目的在于提出一种使得注入单元可靠的技术方案。
本发明的第二目的在于提出一种能够在用于控制活动系统移动的控制系统中发生失效时限制钟形管头处发生损坏的风险。
为此，首先提出一种注入单元，其用于由塑性材料制的坯件在具有容器的型腔的模型中通过吹制或拉伸吹制来制造容器的制造机器，该注入单元包括：
－注入块，其限定流体管并设有至少一个与流体管连通的流体供给孔；
－活动系统，其配有与流体管流体连通的钟形管头，活动系统安装成在低位置和安全位置之间相对于注入块滑动，在所述低位置，钟形管头密封地承靠模型以确保在流体管和模型之间的流体密封；在所述安全位置，钟形管头与模型分开以允许容器从模型排出和将坯件引入到模型中；
－用于将活动系统固定在注入块的磁性固定系统，该磁性固定系统适于在活动系统的重量下将活动系统保持在安全位置，该磁性固定系统包括安装在注入块上的止挡件以及与活动系统固连在一起的指状件，该指状件在安全位置与止挡件接触；
－所述注入单元的特征在于，活动系统包括适于与固定的凸轮道配合的凸轮随动件。
这样，活动系统甚至可以在用于控制活动系统移动的控制系统机械失效的情况下保持在安全位置(通常以预型件的拉伸杆固连在一起的方式)。因此，在临时过渡阶段，能够确保引入预型件和排出容器而没有损坏材料的风险。
可以单独地或结合地设置多个补充特征：
－止挡件集装有磁铁；
－指状件由铁磁性材料制成；
－止挡件安装成相对于注入块从下行程末位置开始滑动，当指状件与止挡件接触时该下行程末位置相当于活动系统的安全位置；
－注入块设有镗孔；并且，活动系统包括与钟形管头固连在一起的杆，该杆滑动地安装在镗孔中以确保与钟形管头一起引导活动系统相对于注入块平移；
－指状件固定在杆的下端部。
第二，提出一种用于由塑性材料制的坯件成形容器的成形工位，所述成形工位包括具有容器的型腔的模型和如上所述的注入单元，该注入单元悬置于模型上方。
第三，提出一种用于由塑性材料制的坯件来制造容器的制造机器，所述制造机器装备有多个如上所述的成形工位。
附图说明
通过阅读参照附图对实施方式进行的描述，本发明的其它目的和优点将显示出来，在附图中：
－图1是用于成形容器的成形工位的透视图，该成形工位包括注入单元，用圆框以放大比例详细地示出在磁性固定系统上对中的位于活动系统的低位置中的该注入单元；
－图2是图1的成形工位的沿着剖面II－II的剖面图；
－图3是图2的成形工位的沿着插入框III的放大比例的详细视图；
－图4是类似于图1的视图，用圆框以放大比例详细地示出在磁性固定系统上对中的位于活动系统的高位置中的成形单元；
－图5是图4所示的成形工位的沿着剖面V－V的剖面图；
－图6是类似于图1和4的视图，用圆框以放大比例详细地示出在磁性固定系统上对中的位于活动系统的安全位置中的成形单元；
－图7是图5所示的成形工位的沿着剖面VII－VII的剖面图。
具体实施方式
图1示出成形工位1，其用于由塑性材料如PET(聚乙烯对苯二酸酯)制的坯件3通过吹制或拉伸吹制来成形容器2。
在下文中，假定坯件3是毛坯注入预型件，但是其也可以是由已经过一个或多个吹制或拉伸吹制操作和用于经受一个或多个补充的吹制或拉伸吹制操作的预型件获得的中间容器。
每个预型件3包括大致圆柱形的主体4、由其上端部开始延伸到主体4的延长部分中的颈部5、以及半球形的底部7，预型件的颈部5由凸缘6分开，该半球形的底部由下端部开始与颈部5相反地延伸到主体4的延长部分中。
成形工位1用于用多个相同的成形工位1以提高的生产节奏(每小时数万个容器)装配容器制造机器。这种机器通常包括转动的循环输送装置，成形工位1安装在该循环输送装置的周边。
成形工位1包括模型8，该模型配有壁9，该壁限定具有待成形容器模具的型腔的空腔10，该模型的形状总体为围绕垂直主轴线X的回转圆柱形。在所示实施例中，模型8为活页夹型并包括两个半模11、12，每个半模限定待成形容器的半型腔并且两个半模安装成在打开位置与关闭位置彼此相对铰接，在打开位置，预型件3可通过一抓取装置(如叉形夹持件)侧向地引入到模型8中，并且成形的容器2可通过一类似的抓取装置侧向地排出；在关闭位置，预型件3保持在模型8中用于在该模型中通过吹制或拉伸吹制将预型件转变成容器。
成形工位1还包括注入单元13，该注入单元悬置于模型8上方并且其作用在于将加压流体——特别是气体如空气——引入到预先加热和通过其凸缘6悬置于模型8中的预型件3中，以使材料贴靠模型8的壁9并且因此将模型的壁赋予容器2的型腔。
注入单元13首先包括注入块14，该注入块与模型8垂直地固定在循环输送装置上并限定与主轴线X共线的流体管15。流体管15的作用在于将注入的流体导通到预型件3中以形成容器2以及用于允许拉伸杆16(在图3上部分示出)自由滑动。
根据附图上所示的一实施方式，注入块14包括由刚性材料(特别是由金属或高性能的塑性材料)制成的壳体17。该壳体17设有至少一个供给孔18，该供给孔通过一未示出的管与一个(或多个)加压流体源连接，并通到流体管15中以将来自加压流体源的流体注入到该流体管中。根据一特定的实施方式，孔18可以布置成或者一方面经由一个电动阀与在预吹制压力(例如在5巴和15巴之间)下的流体源流体连通，或者另一方面经由另一个电动阀与在大于预吹制压力的吹制压力(例如在20巴和40巴之间)下的流体源流体连通。
如在图2和3上清楚可见，注入块14包括连接接头19和中空接管20，流体管15延长到该连接接头中，该中空接管密封地——例如通过旋拧——固定在连接接头19上。
注入块14还包括固定在壳体17上的轴套21，该轴套21设有从主轴线X偏移但平行于该主轴线的镗孔22。根据在附图上所示的一实施方式，更具体的在图2上可见，轴套21在壳体上的固定通过螺钉23完成。
注入单元13其次包括活动系统24，该活动系统配有与流体管15流体连通的中空的钟形管头25。在所示实施例中，钟形管头25安装成在中空接管20上平移。为了便于相对于中空接管20引导钟形管头25，由具有小摩擦系数的材料(例如黄铜或PTFE)制成的耐磨损套圈26插置在钟形管头25和中空接管20之间。
根据在附图上所示的一实施方式，更具体的在图3上可见，钟形管头25制成两个组装在一起的部分，即上部部分27和配有凸缘29的下部部分28，通过该凸缘上部部分27和下部部分28例如通过旋拧相互固定。下部部分28在下端部承载有通过套筒31和隔块32保持的封闭的平密封垫30。
在钟形管头25和中空接管20之间的密封通过动态密封垫33来保证，该动态密封垫通常是插置在中空接管20的一端部和隔块32之间的唇式密封垫。
活动系统24设有托架34，该托架限定围绕中空接管20的卡圈35，钟形管头25由其上部部分27例如通过螺钉36固定在该卡圈35上。如在附图上可见，更具体地在图3上可见，托架34包括从卡圈35侧向地突出的瞄准件37。
活动系统24还设有与托架34固连在一起的引导杆38。更具体地，引导杆38具有小直径的下端部39，该引导杆装合在瞄准件37中并通过螺钉40固定在托架34上。
如在图2和5上清楚可见，利用用于便于引导杆38在轴套21中滑动的滚珠套筒41的插置，引导杆38安装成相对于装合在镗孔22中的轴套21滑动。
因此，活动系统24安装成相对于注入块14在下面位置之间滑动：
－低位置(图1、2、3)，在该低位置，钟形管头25通过密封垫30密封地承靠模型8，以保证在流体管15和模型8之间的流体密封，以及因此允许流体注入到预型件3中，以及
－高位置(图4、5)，在该高位置，钟形管头25与模型8分开，以允许从模型排出容器2并将新的预型件3引入到模型中。
通过在中空接管20上的钟形管头25(经由耐磨损套圈26)和通过镗孔22中的引导杆38(经由滚珠套筒41)一起保证引导活动系统24平移。
如在图2上可见，滚珠套筒41通过固定在轴套的上端部的环箍42例如通过螺钉43保持在镗孔22中。
如在图2上还可见，垫圈44通过螺钉45固定在引导杆38的上端部。在钟形管头25的低位置，垫圈44承靠在环箍42上，因此形成用于活动系统24的行程末止挡件。
注入单元13第三包括用于将活动系统24固定在注入块14上的磁性固定系统46，该磁性固定系统适于在活动系统的重量下将活动系统24保持在位于低位置和高位置的中间安全位置(图6、7)中，在该中间安全位置钟形管头25与模型8足够分开以允许从模型排出容器2和将预型件3引入到模型中。
磁性固定系统46的作用是保证保持钟形管头25与模型8在紧急状况下分开，在该紧急状况下活动系统24的标准移动要求衰减(例如当活动系统24与拉伸杆16脱开时)，以便通过限制(甚至消除)抓取预型件3和容器2的抓取元件材料破碎的风险来保证引入预型件3和排出容器2。
根据附图上所示的一实施方式，磁性固定系统46包括安装在注入块14上的止挡件47，和与活动系统24固连在一起的指状件48，该指状件在安全位置与止挡件47接触，该指状件通过磁性作用保持贴靠该止挡件，承受全部活动系统24的重量。指状件48可例如通过螺钉40固定在引导杆38的下端部39上，该螺钉还保证将引导杆38固定在托架34上。
在附图所示的实施例中，止挡件47集装有磁铁49，优选地由稀土合金如钕－铁－硼合金制成，其具有产生能够通过提供小尺寸的磁场的优点。在此情况下，具有大约10mm－15mm的直径和15mm－25mm的厚度的柱状磁铁49足以使活动系统24保持在锁紧位置，该柱状磁铁的重量在大约40N和大约50N之间。
就指状件48来说，其由铁磁性材料例如软铁或软钢制成。
可通过用铁磁性材料(如软铁或软钢)制造止挡件47和通过用磁铁装配指状件48使该构型倒向，该磁铁特别是稀土合金如钕－铁－硼合金制成的磁铁。
在用于控制活动系统24的位置的控制系统失效的情况下，一机械系统有利地设置用于确保延迟和使活动系统24从其低位置向其安全位置到达成形工位1时移动到预型件3的装载点和容器2的卸载点。
根据在图6和7上所示的一优选实施方式，该机械系统是凸轮型机械系统。因此，机器包括固定的(相对于成形工位1)凸轮道50，该凸轮道局部地布置在(没有布置在成形工位1的整个路径上)装载点/卸载点稍微上游。活动系统24设有随动件51，该随动件适于在到达成形工位1时在该成形工位处与凸轮道50配合。在附图所示的实施例中，凸轮随动件51安装在指状件48上并相对于该指状件突出地延伸。凸轮随动件51例如呈安装成在侧向旋拧在指状件48中的螺杆52上转动的滚轮的形式。
当成形工位1抵达装载/卸载点时以及在控制活动系统24移动的控制系统失效的情况下，凸轮随动件51与凸轮道50接触，该凸轮随动件随着成形工位1的前进而沿着凸轮道的型面行进。在凸轮随动件51到达凸轮道50的顶点时，指状件48到达与止挡件47接触，指状件48通过磁性作用与止挡件继续相接，而凸轮随动件51退出凸轮道50。
活动系统24因此通过磁性作用放置和保持在其安全位置中，在机器紧急停止以允许用于恢复控制活动系统24的移动的控制系统的正常运行的检修时，可以完全安全且没有损坏地进行成形的容器2的卸载和预型件3的装载。
磁性固定系统46用于保证应急功能，其不会损害注入单元13的正常运行。活动系统24的安全位置在其低位置和其高位置之间，活动系统24必须能到达高位置而止挡件47不形成障碍物。
为此，止挡件47有利地安装成相对于注入块14从低行程末位置(在图6和7上示出)开始滑动，在指状件48与止挡件47接触时该低行程末位置相当于活动系统24的安全位置。相反地，当活动系统向其高位置移动到其安全位置以外时，止挡件47护随着活动系统24。
根据附图所示的一实施方式，止挡件47呈安装在一个或多个(在所示实施例中数量为2)呈杆形式的引导件53上的滑动件的形式，该引导件与注入块14固连在一起。所述或每个引导件53在一下端部设有头部54，止挡件47在行程末位置承靠该头部，因此限定活动系统24的安全位置。如有必要，可通过引导件53相对于注入块14的竖直位置来竖直地调节活动系统24的安全位置，这调节了止挡件47的行程末位置。根据一实施方式，所述(或每个)引导件53具有上螺纹端部，通过该上螺纹端部引导件53旋拧在注入块14中，而头部54配有允许旋拧或拧下引导件53以调节其竖直位置的(例如十字形的或中空六面体形的)型腔。
如图3所示，注入单元13另外可装备有用于稳定预型件3的稳定系统55，该稳定系统55包括安装成在接管20中沿着主轴线X平移的接头56，该稳定系统能够在活动系统24的低位置贴靠每个预型件3的颈部5。在所示实施例中，接头56装合在引导件57中，该引导件安装成在流体管15的延长部分中在接管20中滑动。接头56和引导件57是中空的用以允许将流体从流体管15导通到预型件3中并用以还允许拉伸杆16滑动。接头56安装成相对于接管20在如图3所示的缩回位置和如图5所示的展开位置之间滑动，在该缩回位置，接头56与套筒31分开并支靠预型件3的颈部5，在该展开位置，接头56优选地经过垫圈58支靠套筒31。如在图3中清楚可见，插置在注入块14(更确切地说连接接头19)和引导件57之间的压缩运行的复位弹簧59促动接头56向其展开位置以确保在接头56和预型件3的颈部5之间的永久接触以及在预型件引入到模型8中时缓冲预型件的可能回弹。

Claims (10)

1.一种注入单元(13)，其用于由塑性材料制的坯件(3)在具有容器(2)的型腔的模型(8)中通过吹制或拉伸吹制来制造容器(2)的制造机器，所述注入单元(13)包括：
－注入块(14)，其限定流体管(15)并设有至少一个与流体管(15)连通的流体供给孔(18)；
－活动系统(24)，其配有与流体管(15)流体连通的钟形管头(25)，活动系统(24)安装成在低位置和安全位置之间相对于注入块(14)滑动，在所述低位置，钟形管头(25)密封地承靠模型(8)以确保在流体管(15)和模型(8)之间的流体密封；在所述安全位置，钟形管头(25)与模型(8)分开以允许容器(2)从模型排出和将坯件(3)引入到模型(8)中；
－用于将活动系统(24)固定在注入块(14)的磁性固定系统(46)，该磁性固定系统适于在活动系统的重量下将活动系统(24)保持在安全位置，该磁性固定系统(46)包括安装在注入块(14)上的止挡件(47)以及与活动系统(24)固连在一起的指状件(48)，该指状件在安全位置与止挡件(47)接触；
所述注入单元(13)的特征在于，活动系统(24)包括适于与固定的凸轮道(50)配合的凸轮随动件(51)。
2.根据权利要求1所述的注入单元(13)，其特征在于，止挡件(47)集装有磁铁(49)。
3.根据权利要求1或2所述的注入单元(13)，其特征在于，指状件(48)由铁磁性材料制成。
4.根据权利要求1所述的注入单元(13)，其特征在于，止挡件(47)安装成相对于注入块(14)从下行程末位置开始滑动；止挡件(47)的下行程末位置确定成使得当止挡件(47)位于下行程末位置时并且当指状件(48)与止挡件(47)接触时，活动系统则处于所述安全位置。
5.根据权利要求1所述的注入单元(13)，其特征在于，凸轮随动件(51)安装在指状件(48)上。
6.根据权利要求1所述的注入单元(13)，其特征在于，注入块(14)设有镗孔(22)；并且，活动系统(24)包括与钟形管头(25)固连在一起的杆(38)，该杆滑动地安装在镗孔(22)中以确保与钟形管头(25)一起引导活动系统(24)相对于注入块(14)平移。
7.根据权利要求6所述的注入单元(13)，其特征在于，指状件(48)固定在杆(38)的下端部(39)。
8.根据权利要求1所述的注入单元(13)，其特征在于，止挡件(47)安装成相对于注入块(14)从下行程末位置开始滑动；止挡件(47)的下行程末位置确定成使得当止挡件(47)位于下行程末位置时并且当指状件(48)与止挡件(47)接触时，活动系统则处于所述安全位置；并且，注入块(14)设有镗孔(22)；活动系统(24)包括与钟形管头(25)固连在一起的杆(38)，该杆滑动地安装在镗孔(22)中以确保与钟形管头(25)一起引导活动系统(24)相对于注入块(14)平移。
9.一种用于由塑性材料制的坯件(3)成形容器(2)的成形工位(1)，所述成形工位包括具有容器(2)的型腔的模型(8)和根据前述权利要求中任一项所述的注入单元(13)，该注入单元悬置于模型(8)上方。
10.一种用于由塑性材料制的坯件来制造容器的制造机器，所述制造机器装备有多个根据权利要求9所述的成形工位(1)。
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