CN110027194A - 用于底部的后冷却的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于减小或防止被吹制容器的底部变形的方法和一种吹塑设备。本发明还涉及一种用于底部的后冷却的设备以及一种被吹制容器的底部后冷却的方法。其中，在所述被吹制容器从吹塑机转移到沿着容器的输送方向紧跟在所述吹塑机后面的送出星轮之后，借助于至少一个用于冷却底部的设备来执行所述容器的底部冷却，其中，所述容器的底部冷却在所述吹塑机在吹制之后进行所述容器的压力释放之后的至少0.1秒和至多2秒的时间间隔期间立即开始。

Description

用于底部的后冷却的设备

本申请为申请号201410410399.0、申请日2014年08月19日的名为“用于底部的后冷却的设备”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于减小或防止被吹制容器的底部变形的方法和一种吹塑设备。本发明还涉及一种用于被吹制容器的底部的后冷却方法和一种被吹制容器的底部的后冷却设备。

背景技术

本文所述的被吹制容器的底部的后冷却方法尤其基于这样的事实：在吹塑容器从吹塑机转移到沿着容器的输送方向紧跟在吹塑机后面的送出星轮之后，通过至少一个用于冷却底部的设备来执行容器底部的冷却。

在此情况下，本发明尤其基于这样的认知：在塑料材料容器的拉伸吹塑中，为了能够从吹塑模具移除尺寸稳定的容器，在吹塑模具中的停留时间对于冷却所述模具的壁上的材料来说可以是决定性的。然而，随着排出性能越来越高，停留时间越来越短。只在底部区域中的外部边缘层(厚部微弱拉伸或未拉伸的材料通常位于其中)仅可以被困难地频繁冷却。这是尤其是由于，在底部区域中温度从内侧朝外移动，并且在吹塑之后的冷却过程中已经存在且因此已经被冷却的(尺寸稳定的)外层以潜在的方式例如从内部再次开始加热，和/或以不期望的方式开始变形。

为了防止这种方式的后加热和/或后续变形，已经提出设立底部的后冷却，其中，被吹制容器的底部区域在离开吹塑机之后再一次被冷却。在当前的站性能下，吹塑模具中的冷却时间实际上过短，以致可以使得被吹制容器的底部区域的不允许的变形在吹塑机下游的底部后冷却开始之前就已开始。在此方面，利用目前的底部冷却设备难以防止被吹制容器在底部区域吹制之后的不期望的后续变形。

在此方面，本发明的一个特别的目标是：指出使得容器底部的冷却在不期望的后续变形以此方式开始之前开始的可能性。然而，迄今为止，该不期望的后续变形的问题在现有技术中仅以不充分的方式解决。因此，现有技术中仅仅提出了方法，这些方法尤其致力于已经在吹塑机中的吹塑轮区域中经由被吹制容器的底部消散的更高的温度，或者具有以与空气循环类似的方式在吹塑轮区域中从容器流动到容器的准备好的吹塑空气，但是这种方式具有增加的空气消耗。

发明内容

在此方面，本发明的一个目的是防止上述不期望的底部后续变形的问题并且由此指出被吹制容器的底部后冷却的方法，其一方面成本低，同时在此情况下允许高时钟速度(high clock-time speeds)，并且同时防止被吹制容器的底部的后续变形。

该目的通过本发明要求保护的主题实现。本文中描述了其有利的实施例。

现在，为了获得既成本低又允许高排出时间并且其中也在此情况下防止吹塑后底部后续变形的被吹制容器的底部后冷却的方法，本发明尤其利用这样的理念，即所述容器的底部冷却在通过所述吹塑机进行所述容器的压力释放之后的至少0.1秒和至多2秒的时间间隔期间立即开始。

在此方面，底部后冷却的时间间隔在吹塑机内部开始，即在所述释放的时刻之后立即开始，从而使得所述时间间隔甚至在从吹塑机转移到沿着容器的输送方向紧跟在吹塑机后面的送出星轮(run-out star wheel)中期间开始。

该发现实际上是出人意料地取得的，即在塑料材料预成型件被吹制为被吹制容器之后，在从被吹制容器的释放开始的这种类型的窄时间间隔内，能够以特别有效且效率高的方式防止不期望的底部后续变形和使不期望的底部后续变形停止，而不会降低从塑料材料预成型件的制备开始到已灌注容器的整个容器制造过程的排出速率。特别地，在此情况下，被吹制容器的底部区域的冷却程序的应用和开始在每种情况下是决定性的。这可能特别意味着，虽然如本文所述的借助于用于冷却底部的设备进行的容器底部的冷却在至少两秒和至多10秒的时间间隔内开始，但是其还可以根据产品需要以能够预设的方式持续超过该时间间隔。

代替地，本文所述的由用于冷却底部的设备进行的底部的整个冷却能够在所述时间间隔内开始也能够在要求的时间间隔内终止。

在此方面，现在提供一种效率特别高且有利的后冷却被吹制容器的底部的方法。此外，各个被吹制容器的底部区域可以借助于另外的用于冷却底部的设备被效率更高地冷却，所述另外的用于冷却底部的设备沿着被吹制容器的输送方向紧跟在本文所述的用于冷却底部的设备之后或者本文所述的送出星轮之后。根据后冷却被吹制容器的底部的方法的至少一个实施例，在被吹制容器从吹塑机转移到沿着容器的输送方向紧跟在吹塑机后面的送出星轮之后，借助于至少一个用于冷却底部的设备来执行所述容器的底部冷却。在此情况下，所述容器的底部冷却在通过所述吹塑机进行所述容器的压力释放之后的至少0.1秒和至多2秒的时间间隔期间立即开始。

根据至少一个实施例，用于冷却底部的设备包括至少一个外表面冷却器，所述外表面冷却器将冷却媒质施加到所述被吹制容器的底部的外表面上。实际上已经发现，这种类型的外表面冷却器能够以特别简单的方式被施加到被吹制容器的底部的各个外表面，而无需在用于冷却底部的设备中以昂贵的方式实施这种类型的外表面冷却器。这尤其是由于用于冷却底部的设备能够在制造过程中以特别简单的方式接近所述被吹制容器的底部的外表面。

根据至少一个实施例，用于冷却底部的设备借助于作为冷却媒质的水或空气来冷却所述容器的底部。特别地，用于冷却底部的设备可被设计为“涡流冷却装置”的形式。特别地，这意味着，作为结果，关于“涡流”冷却装置的所有特征必须被认为已经公开。作为冷却媒质的水或空气实际上提供了一个优点，即冷却媒质成本低且能够以几乎不受限制的形式获得。

根据至少一个实施例，所述外表面冷却器包括至少一个雾化喷射元件，所述雾化喷射元件将所述冷却媒质喷射到所述容器的底部的外表面上。为此，所述雾化喷射元件可包括至少一个雾化喷射喷嘴，所述喷嘴优选以大范围的方式将冷却媒质(例如水或其他液体)喷射到容器的外表面上，特别是容器的底部区域中的容器外表面上。这种类型的雾化喷射喷嘴实际上具有这样的优点，即借助于非常低的冷却媒质要求就可使上述冷却媒质经由雾化喷射喷嘴被雾化成非常细微的液滴，这些液滴由此以喷射的方式撞击各个被吹制容器的外表面。因此，这种类型的雾化喷射喷嘴一方面适于效率特别高且成本低的冷却，并且考虑到它们的小尺寸，另一方面也能够以特别简单的方式安装到所述区域中和/或送出星轮上。

根据至少一个实施例，所述外表面冷却器包括至少一个喷洒器元件，所述喷洒器元件将所述冷却媒质喷洒到所述容器的底部的外表面上。这种类型的喷洒器元件特征在于，由喷洒器元件制成的液滴以雨淋的方式撞击被吹制容器的外表面，因此其能够使得较大量的冷却媒质能够在比例如具有喷射喷嘴的情况更短的时期内撞击被吹制容器的外表面，且因此基于喷洒器元件的布置能够更大程度地冷却外表面。

根据至少一个实施例，所述外表面冷却器包括至少一个海绵元件，所述海绵元件至少部分浸透有所述冷却媒质，并且所述海绵元件的外表面能够与所述容器的底部的外表面进行接触。特别地，这种类型的海绵元件可吸收连续基底上的冷却媒质，从而使得冷却媒质不需要为了施加到被吹制容器的外表面而必须被不断地施压。特别地，所述海绵元件能够永久地连接到将冷却媒质从储存器输送到海绵元件的流体管线，从而海绵元件可根据海绵元件的浸透程度和吸收性质来自动地吸收冷却媒质。

根据至少一个实施例，所述海绵元件被设计为海绵滚柱的形式。就此而言，这种类型的海绵元件能够以可移动的方式安装到例如送出星轮的区域上或区域中，并且随着被吹制容器的移动经过，上述容器能够穿过被设计为海绵滚柱形式的海绵元件，并且因此被移动经过该海绵元件。在输送经过期间，优选地海绵元件与被吹制容器的外表面进行直接接触，特别是在各个容器的底部区域中接触，从而使得由海绵元件吸收的冷却媒质与容器的外表面直接接触，且在容器沿着输送方向被输送的同时，所述外表面可经由与海绵元件的直接接触被高效率地冷却。

根据至少一个实施例，用于冷却底部的设备包括至少一个风扇冷却装置，其中，空气，特别是来自周围环境的空气，借助于所述风扇冷却装置被输送到所述容器的底部。通过风扇冷却装置，可无需液体冷却媒质并且替代地以空气形式供应冷却媒质。在此方面，可无需复杂的流体管线来将冷却媒质供应到被吹制容器的外表面，并且借助于一个冷却流的初始压力以特别简单且成本低的方式产生的环境空气可被吹到例如容器底部区域中的外表面上。

在本文中，如文中所述的风扇冷却装置还能够与底部冷却设备的如文中所述实施例之一结合，特别是与如文中所述的外表面冷却器结合，从而单独的冷却设备的各自的积极效果和优点可互相补充并且可形成协同作用。

根据至少一个实施例，用于冷却底部的设备包括至少一个液体预计量供给装置，所述预计量供给装置在所述时间间隔期间开始将以能够预设的方式进入到所述被吹制容器的中的至少一种冷却媒质计量供给到所述容器的内部中。本文中，“计量供给(meteringin)”表示液体预计量供给装置将能够预设为例如雾化喷射和/或注入的形式的一定量的冷却媒质灌注到容器的内部中。因此，这种类型的液体预计量供给装置确保了(特别是在容器底部的区域中)单独的容器可以从容器的内表面开始由内而外地冷却。包括如本文所述的液体预计量供给装置的如本文所述的用于冷却底部的设备能够额外地与如本文所述的用于冷却底部的设备的至少一个实施例结合，从而如本文所述的用于冷却底部的设备能够包括如本文所述的外表面冷却器和如本文所述的液体预计量供给装置两者，从而两种“底部冷却的类型”可以有利的方式依次加到一起。这确保了所述底部区域，特别是容器的底部，可以在短生产时间内在外侧从容器的外表面开始和在内侧从内表面开始以均匀的方式被冷却。在此方面，沿壁厚度方向的温度梯度和温度下降可以尽可能地均匀和恒定。在此方面，容器的所述壁和底部能够以效率特别高的方式从内测和从外侧被冷却。

此外，公开了一种用于后冷却被吹制容器的底部的设备。经由示例，与如上所述的一个或多个实施例结合的所述被吹制容器的底部后冷却的方法可借助于本文所述的用于后冷却被吹制容器的底部的设备来实施。

根据至少一个实施例，在吹塑容器从吹塑机转移到沿着容器的输送方向紧跟在所述吹塑机后面的送出星轮之后，能够借助于至少一个用于冷却底部的设备来执行所述容器的底部冷却。在此情况下，所述容器的底部冷却能够在通过所述吹塑机进行所述容器的压力释放之后的至少0.1秒和至多2秒的时间间隔期间立即开始。

在此方面，如本文所述的用于底部后冷却的设备至少包括如本文所述的用于冷却底部的设备，所述用于冷却底部的设备被提供和建立在送出星轮的区域上或区域中，用于在所述送出星轮中输送期间冷却所述被吹制容器。

在此情况下，如本文所述的用于后冷却底部的设备，特别是如本文所述的用于冷却底部的设备，可具有已经结合方法描述出的实施例和优点。

附图说明

将参照实施例和附图更加详细地描述用于被吹制容器的底部后冷却的如本文所述的方法和如本文所述的设备。

在实施例和附图中，相同的部件或以相似方式起作用的一个或多个部件在每种情况下被提供有相同的附图标记。所例示的元件的比例不是真实的，单个的元件可以为了促进理解而以扩大的尺寸示出。

图1为用于被吹制容器的底部后冷却的方法和设备的实施例的示意性平面图，和

图2为根据图1所示的用于被吹制容器的底部后冷却的设备的示意性平面图。

具体实施方式

图1中经由示意性平面图示出了容器制造机器的剖视图。应当注意到在此情况下，所述容器制造机器包括吹塑机2A和沿容器1的输送方向(沿箭头方向)紧跟在吹塑机2A后面的送出星轮2B。此外，如本文所述的容器制造机器包括位于送出星轮2B的区域(即，例如送出星轮2B下面尽可能远处)中的至少一个用于冷却底部的设备3。例如借助于IR辐射、NIR辐射、微波辐射、激光灯加热塑料材料预成型件的加热器(未示出)被提供在吹塑机2A的上游。在加热器的下游，被加热的预成型件借助于输送星轮被设置成吹塑机2A中所需的分隔(division)并被放置在吹塑机2A中。在吹塑机2A内部，塑料材料预成型件通过吹塑模具中的至少两个特别是三个压力阶段被成形，以形成塑料材料容器。吹塑机2A邻近送出星轮2B，送出星轮2B可借助于另外的转移元件(特别是第一输送轮3A和第二输送轮3B)将塑料材料容器输送到随后的机器。特别地，随后的机器可以是贴标签设备或灌注设备的形式。如果随后的机器是贴标签机器，则该贴标签机器可以紧接转移元件3B的下游布置。特别是在贴标签设备布置在下游的情况下(所谓的ErgoBlocs)，实际上容器的外表面上必须尽可能小地被液体润湿，从而使得被贴附的标签达到必须的固定。因此在此情况下，借助于空气来在吹塑机的下游冷却容器(所谓的涡流冷却)是有利的。如果随后的机器是灌注设备，还能够借助于水实施容器的冷却。

特别地，由图1可明显看出，用于冷却底部的设备3在转移到输送轮3A之前短暂地位于送出星轮2B的区域20B中，并且特别是在容器1的底部11的区域中开始冷却已吹制的容器1。在此情况下，对于本发明重要的是，容器11的底部冷却应该在通过所述吹塑机2A进行所述容器的压力释放之后的至少0.1秒和至多2秒的时间间隔期间相应地在吹制或释放之后开始。这确保了，由例如底部区域中的不均匀的冷却方式引起的不期望的材料变形不会在刚刚释放和吹制之后在各个容器1的底部区域中出现。换句话说，“在时间上不允许”容器1的底部区域以不期望的方式变形，替代地，通过用于冷却底部的设备3进行的底部冷却以这样简短的时间间隔在压力释放之后尽可能快地开始，然而，在这种情况下，用于冷却底部的设备3(应该被清楚地提及)还可以能够预设的方式延续超出所述时间间隔，并且特别是从图1中可见的，还延伸到远至第一输送论3A。用于冷却底部的设备3还能够延伸到第二输送轮3B的区域中。

此外，还应该提到，如本文所述的用于冷却底部的设备3包括“涡流”冷却装置。

特别地，如介绍中所述，如本文所述的用于冷却底部的设备3可包括如本文所述的外表面冷却器33、风扇冷却装置31和液体预计量供给装置34，或设置包括如本文所述的喷洒器元件(另见图2)。在此情况下，用于冷却底部的设备3还可包括如上所述的用于冷却底部的设备3的特殊实施例的能够预设的结合，从而能够经由用于冷却底部的设备3将单独的冷却元件(即例如外表面冷却器)与“构造套件形式”的如本文所述的液体预计量供给装置34结合到一起。换句话说，借助于如本文所述的用于底部的后冷却100的设备以及通过如本文所述的后冷却被吹制容器1的底部的方法(如图1中所述)，能够以特别简单的方式进行底部的后冷却，其中，特别是通过由吹塑机进行容器的压力释放之后的特殊要求的时间间隔而能够以意想不到的方式防止在容器1的底部区域11中的不期望的材料变形，并且同时总是提供高的产出率。

图1中所示的用于冷却底部的设备3在图2中沿剖面A参照示意性侧视图(纯示意性地)示出。应该注意的是，用于冷却底部的设备3被布置在送出星轮2B下方(特别是紧接在送出星轮2B下方)并且其方向指向容器1的各个底部区域11。换句话说，冷却媒质32可立即在要求的时间间隔内撞击各个容器1的外表面，从而以效率特别高的方式冷却所述容器1的外表面。

本发明不限制于参照实施例的说明。实际上，本发明涵盖了任何新颖的特征以及特征组合，并且其特别包括本发明的任意特征的组合，即使该特征或该组合自身没有在本发明或实施例中清楚地记录。

附图标记清单

1 容器

2A 吹塑机

2B 送出星轮

3 用于冷却底部的设备

3A 第一输送轮

3B 第二输送轮

11 容器的底部

20B 区域

31 风扇冷却装置

32 冷却媒质

33 外表面冷却器

34 液体预计量供给装置

100 用于底部的后冷却的设备

Claims (7)

1.一种用于减小或防止被吹制容器(1)的底部变形的方法，其中，所述变形在被吹制容器从吹塑机(2A)释放并且从所述吹塑机(2A)转移到沿着容器(1)的输送方向紧跟在所述吹塑机(2A)后面的送出星轮(2B)之后对所述底部的非均匀冷却而引起的，所述方法包括：借助于用于冷却的设备来主动冷却所述容器(1)的底部，在通过所述吹塑机(2A)进行所述容器(1)的压力释放之后的至少0.1秒和至多2秒的时间间隔期间立刻开始所述容器(1)的底部的冷却，使得在从所述吹塑机至所述送出星轮的转移期间所述时间间隔仍在持续，其中，所述送出星轮(2B)通过另外的转移元件将塑料材料容器输送到随后的机器，所述随后的机器是贴标签设备，其中，

用于冷却底部的设备(3)包括至少一个外部表面冷却器(33)，所述至少一个外部表面冷却器将冷却媒质施加到所述被吹制容器的底部的外表面上，并且其中，

所述用于冷却底部的设备使用空气作为所述冷却媒质来对所述容器的底部进行冷却。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述另外的转移元件是第一输送轮(3A)和第二输送轮(3B)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一输送轮(3A)和所述第二输送轮(3B)随后沿所述被吹制容器(1)的输送方向一个接一个地布置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述贴标签设备紧接在所述第二输送轮(3B)的下游布置。

5.根据权利要求1所述的方法，所述用于冷却底部的设备(3)紧接在所述送出星轮(2B)的下方布置并且所述用于冷却底部的设备的方向指向所述容器(1)的各个底部区域(11)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用于冷却底部的设备(3)包括至少一个风扇，其中，空气借助于所述风扇被输送到所述被吹制容器(1)的底部(11)。

7.一种吹塑设备，所述吹塑设备包括用于加热预成型件的加热装置以及用于吹制所述预成型件的吹塑机，从而执行根据权利要求1所述的方法，所述设备包括：沿着所述容器(1)从所述吹塑机(2A)的输送方向紧跟在所述吹塑机后面的送出星轮(2B)，以及对所述容器(1)的底部主动冷却的冷却设备，其中，所述冷却设备被布置成使得在通过所述吹塑机(2A)进行所述容器(1)的压力释放之后的至少0.1秒和至多2秒的时间间隔期间立刻开始对所述容器(1)的底部进行冷却，使得在从所述吹塑机至所述送出星轮的转移期间所述时间间隔仍在持续，其中，所述送出星轮(2B)通过另外的转移元件将塑料材料容器输送到随后的机器，所述随后的机器是贴标签设备，其中，

用于冷却底部的设备(3)包括至少一个外部表面冷却器(33)，所述至少一个外部表面冷却器将冷却媒质施加到所述被吹制容器的底部的外表面上，并且其中，

所述用于冷却底部的设备使用空气作为所述冷却媒质来对所述容器的底部进行冷却。