CN117222512A - 用热塑性材料的热调节预成型件来制造容器的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用热塑性材料的热调节预成型件来制造容器的装置(10)，其中所述装置(10)具有用于用预成型件来形成所述容器的至少一个模具(12)以及可插入所述模具(12)中的用于拉伸插入所述模具(12)中的预成型件的至少一个拉伸杆(14)，其中所述拉伸杆(14)至少在可插入所述预成型件中的末端区段(26)处具有流体管线(16)，所述流体管线可以与冲洗气体储存器以流体连通的方式连接，其中所述拉伸杆(14)具有控制所述流体管线的用于产生冲洗气体脉冲的喷射器阀(20)，其中所述喷射器阀(20)布置在所述末端区段(26)处。因此，本发明提供具有进一步提高的冷却潜力和改进的效率的用于制造容器的装置(20)。

Description

用热塑性材料的热调节预成型件来制造容器的装置

技术领域

本发明涉及一种用热塑性材料的热调节预成型件来制造容器的装置。

背景技术

将由热塑性材料构成的预成型件用于制造容器。首先对这些预成型件进行热调节，然后借助拉伸吹塑工艺在成型工具中将这些预成型件成型成容器。此外，在此情况下，将拉伸杆插入预成型件中，拉伸杆沿其纵轴对预成型件进行拉伸。在轴向上借助吹洗气体进行成型，借助吹洗气体在模具内使预成型件发生膨胀，从而将预成型件压到模具的内壁上。这些容器在成型之后仍然具有自预成型件的热调节的余热。由于这些余热，容器的材料还不稳定，并且这些容器还无法保持其形状。因此，在容器成型后，对成型工具或成型的容器进行冷却，以便耗散来自容器的材料的余热。

为了支持余热的耗散，由EP 2 040 905 B1已知，在预成型件膨胀后，将冷却气体朝成型容器的底部的方向从拉伸杆导出。在此情况下，气体例如可以是吹洗气体，在压力降低后将吹洗气体导入容器中，以便吸收来自容器材料的余热。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于用由热塑性材料构成的热调节的预成型件来制造容器的装置，所述装置具有进一步提高的冷却潜力和改进的效率。

本发明用以达成上述目的的解决方案在于独立权利要求的特征。有利的改进方案是从属权利要求以及以下说明的主题。

就一种用于用由热塑性材料构成的热调节的预成型件来制造容器的装置而言，其中所述装置具有用于用预成型件来形成容器的至少一个模具以及可插入所述模具中的用于拉伸插入所述模具中的预成型件的至少一个拉伸杆，其中所述拉伸杆至少在可插入所述预成型件中的末端区段处具有流体管线，所述流体管线可以与冲洗气体储存器以流体连通的方式连接，根据本发明，所述拉伸杆具有控制所述流体管线的用于产生冲洗气体脉冲的喷射器阀，其中所述喷射器阀布置在所述末端区段处。

因此，本发明提供一种用于制造容器的装置，其中，喷射器阀布置在拉伸杆的末端区段处。因此，喷射器阀就相对靠近待冷却的元件，特别是不久前制成的待冷却的容器的底部。冲洗气体从冲洗气体储存器经由流体管线流过拉伸杆到达喷射器阀，喷射器阀布置在拉伸杆的末端区段上。在拉伸过程中，拉伸杆的末端区段布置在所制成的容器的底部区域中。喷射器阀可以借助所提供的冲洗气体直接在末端区段处，即直接在容器的底部区域处，排出冲洗气体。可以脉冲式地排出冲洗气体，使得喷射器阀产生冲洗气体脉冲。通过将喷射器阀布置在拉伸杆的末端区段上，避免喷射器阀下游的针对冲洗气体的死区。通过避免死区减少在打开喷射器阀后将冲洗气体导入容器中的延时。这样就能借助喷射器阀实现较短的冲洗气体脉冲，其中，避免因死区中的冲洗气体而引起的惯性效应。借助本发明提高相同的工艺时间内的冷却效率。这提高了冷却潜力。此外，本发明还能减少冲洗气体消耗并且提高用于制造容器的装置的产量。

冲洗气体储存器例如可以是用于制造容器的吹塑机的吹洗气体储存器或吹洗气体源。

根据一个示例，所述喷射器阀可以是可切换的并且可以通过至少一个信号连接与控制装置连接。

这样就能通过控制装置根据所制成的容器的不同特性对冲洗气体脉冲进行调节。

所述信号连接例如可以是无线信号连接。

特别是不需要在拉伸杆内或拉伸杆上延伸的管线。由于结构空间预设，在拉伸杆上或在拉伸杆中仅存在较小的用于铺设电缆的空间。这样就能节省材料并减少制造用于制造容器的装置的制造成本。

此外，信号连接例如可以包括与喷射器阀连接并且布置在拉伸杆上的电力线。

可以借助电力线来改善信号连接的故障安全性和易受干扰性。

在另一示例中，所述拉伸杆在末端区段中具有渐细部，其中喷射器阀以紧邻所述渐细部的方式布置。

此外，渐细部可以布置在喷射器阀与拉伸杆的尖端之间。

对拉伸工艺而言，可能需要拉伸杆的位于末端区段处的渐细部。因此，喷射器阀以尽可能靠近拉伸杆的尖端的方式布置。借此进一步减少喷射器阀下游的死区并且进一步提高装置的效率。

此外，喷射器阀例如可以布置在拉伸杆内部。

在喷射器阀布置在拉伸杆内时，拉伸杆的外径不会受到喷射器阀的影响。这样就能独立于喷射器阀的布局而满足针对拉伸杆的结构空间预设并且保护喷射器阀以免受到外部影响。

附图说明

下面借助附图结合示例性实施方式对本发明进行说明。其中：

图1为用于制造容器的装置的示意图，以及

图2为用于由预成型件形成容器的模具的横截面示意图。

具体实施方式

如图1所示，用于制造容器的装置在下文中整体上用附图标记10来表示。

装置10适于用热塑性材料来制造容器。为此，首先提供热调节的预成型件。为了制造容器，装置10具有至少一个模具12，可以将热调节的预成型件嵌入其中。在图1所示示例中，装置10作为具有吹塑轮的旋转机械而示出并且具有多个模具12，使得该装置可以由预成型件快速地连续形成多个容器。

模具12具有空腔，空腔具有待制造的容器的外部形状。此外，模具12还包括底部模具18，其在空腔中形成容器的底部。空腔可以具有与周围环境连通的排气出口(未示出)。在预成型件膨胀过程中从空腔排出的空气可以通过这些排气出口从空腔逸出。

可以将拉伸杆14插入模具12中。在将拉伸杆14插入模具12中并且预成型件被嵌入模具12中时，拉伸杆14会将预成型件沿其纵轴拉伸至底部模具18的区域中。通过预成型件的热塑性材料的热调节对拉伸进行辅助。

可以借助流体管线16将吹洗气体导入嵌入模具12中的预成型件中。这使得预成型件内的压力增大。此外，由于压力增大，预成型件也会沿相对于纵轴的径向被拉伸并且被压制到模具12的空腔的壁部上。该预成型件具有待制造的容器的形状。

容器的材料仍具有源自热调节的余热。可以通过冷却单元20来降低余热。

图2为具有冷却单元20的模具12的横截面图。在此情况下，预成型件已成型为容器34，并且拉伸杆14仍布置在模具12中。吹洗气体经由流体管线16通过吹洗气体阀22被引入预成型件中。优选地将吹洗气体侧向地经过拉伸杆14而引入预成型件中。可以通过排出阀36将加压的吹洗气体通过排出口38从所制成的容器34排出，以便减小容器34中的压力。

在容器34内的压力开始降低时或者在其后的一个预定义的时间段之后，对容器34的底部30进行冷却。为此，拉伸杆14可以以空心的方式构建。拉伸杆14的内腔可以与流体管线16以流体连通的方式连接，而流体管线16又与冲洗气体储存器以流体连通的方式连接。此外，流体管线16的一部分可以穿过空心拉伸杆14延伸至拉伸杆14的末端区段26。在此情况下，末端区段26的自由端布置在拉伸杆14的尖端29处。在拉伸杆14完全插入的情况下，尖端29布置在最靠近容器34的底部的位置处。

此外，控制流体管线16的喷射器阀20布置在拉伸杆14的末端区段26上。

在此示例中，喷射器阀20可以布置在拉伸杆14内部。但这并不排除喷射器阀20也可以布置在拉伸杆14外部。

借助喷射器阀20可以将冲洗气体从冲洗气体储存器经由流体管线16通过拉伸杆14上的出口28导入模具12中。

冲洗气体可以是用于由模具12中的预成型件来制造容器34的吹洗气体。在此情况下，冲洗气体储存器也是吹洗气体储存器或吹洗气体源。

作为替代方案，冲洗气体可以是存放在单独的冲洗气体储存器中的另一气体。

喷射器阀20可以适于产生朝向在模具12中制成的容器34的冲洗气体脉冲。这些冲洗气体脉冲可以从末端区段26对准容器的底部。

至少一个出口28布置为，使得其对准底部30并且可以构建为膨胀喷嘴。借助多个冲洗气体脉冲将冲洗气体从至少一个出口28导入至底部30，以便冷却底部30。在从容器34排出吹洗气体时进行冷却，而容器34中的吹洗气体压力则有所降低。

由于喷射器阀20布置在末端区段26处，在喷射器阀20与至少一个出口28之间存在较小的冲洗气体体积。因此，该较小的冲洗气体体积仅能对冲洗气体脉冲产生较小的惯性影响，通常可以忽略不计。因此，喷射器阀20所产生的冲洗气体脉冲到达至少一个出口28，而不会受到死区中的冲洗气体的较大影响。

这些冲洗气体脉冲可以进行定时，以便在整个冷却过程中不会将连续的冲洗气体流通过至少一个出口28导入至底部30。主要通过冲洗气体在从出口28排出后的膨胀进行冷却，在此情况下，冲洗气体发生使冲洗气体冷却的绝热膨胀。而后，冷却的冲洗气体到达容器34的底部30并且可以吸收容器34的底部30处的余热。

就每个冲洗气体脉冲而言，容器34中的压力最初会升高，在冲洗气体脉冲结束后会再次降低。为此，排出阀36例如可以在整个冷却过程中保持打开，以便通过排出口38实现压力平滑。

此外，冲洗气体脉冲的定时设计为，使得仅当在先前的冲洗气体脉冲之后进行压力平衡时，才开始冲洗气体脉冲。因此，随着每个冲洗气体脉冲的开始，在冲洗气体的压力与容器34的内容物之间针对这些边界条件实现最大可能的压差。这使得冲洗气体的膨胀最大化，从而实现最大的冷却效果。

此外，末端区段26可以具有渐细部32，其中末端区段26朝向拉伸杆14的尖端29而渐细。喷射器阀20可以在冲洗气体流向的下游布置在渐细部32的前方，使得渐细部32布置在喷射器阀20与拉伸杆14的尖端之间。

拉伸杆14可以通过空心钻孔而制成。此外，拉伸杆的外径可以是14mm，其中空心钻孔的直径可为9mm。在渐细部32之后，拉伸杆14中的钻孔的直径可为3mm。在此示例中，喷射器阀20在渐细部32的正上游布置在直径为9mm的区域中。

为了产生冲洗气体脉冲，喷射器阀20可以进行切换。可以借助控制装置40对喷射器阀20的切换进行控制。为此，喷射器阀20可以借助信号连接24与控制装置40连接。

信号连接24可以是无线的或者可以通过电力线进行导引。电力线可以布置在拉伸杆14中或者布置在其外部。

附图标记表

10用于制造容器的装置

12模具

14拉伸杆

16流体管线

18底部模具

20喷射器阀

22吹洗气体阀

24信号连接

26末端区段

28出口

29尖端

30底部

32渐细部

34容器

36排出阀

38排出口

40控制装置

Claims (7)

1.一种用热塑性材料的热调节预成型件来制造容器的装置，其中所述装置(10)具有用于用预成型件来形成所述容器的至少一个模具(12)以及能够插入所述模具(12)中的用于拉伸插入所述模具(12)中的预成型件的至少一个拉伸杆(14)，其中所述拉伸杆(14)至少在能够插入所述预成型件中的末端区段(26)处具有流体管线(16)，所述流体管线能够与冲洗气体储存器以流体连通的方式连接，其特征在于，所述拉伸杆(14)具有控制所述流体管线的用于产生冲洗气体脉冲的喷射器阀(20)，其中所述喷射器阀(20)布置在所述末端区段(26)处。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷射器阀(20)是可切换的并且通过至少一个信号连接(24)与控制装置(40)连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号连接(24)是无线信号连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号连接(24)包括与所述喷射器阀(20)连接并且布置在所述拉伸杆(14)上的电力线。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述拉伸杆(14)在末端区段(26)中具有渐细部(32)，其中所述喷射器阀(20)以紧邻所述渐细部(32)的方式布置。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述渐细部布置在所述喷射器阀(20)与所述拉伸杆(14)的尖端(29)之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述喷射器阀(20)布置在所述拉伸杆(14)内部。