CN212764709U - 用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备和阀装置 - Google Patents

Abstract

用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备和阀装置，该设备包括施加装置、阀布置和至少一个成型站，至少一个成型站包括吹塑布置，在吹塑布置内，通过施加可流动介质，塑料预成型件可成型为塑料容器，施加装置适合于并且确定用于对塑料预成型件施加可流动介质，并且阀布置包括至少两个阀装置，阀布置适合于并且确定用于在成型过程期间在至少两个不同压力下向塑料预成型件供给可流动介质，其特征在于，至少一个阀装置包括至少一个阀活塞，至少一个阀活塞相对于阀壳体在两个阀位置之间可移动，并且至少一个止回元件布置在阀活塞处，止回元件在至少两个位置之间可移动。

Description

用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备和阀装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备和阀装置。

背景技术

从现有技术中早已熟知这种设备。

在此已知，尤其优选地，对塑料预成型件施加比如压缩空气的气态介质，并由此使之膨胀成塑料瓶。最近，还已知这样的设备，其中对塑料预成型件施加流体，特别是施加待填充饮料。

本实用新型涉及两种类型的设备。在现有技术中，通常在成型过程期间对塑料预成型件施加不同的压力级别。因此，例如，可首先对预成型件施加预吹压力，然后施加较高的第二吹塑压力(例如，所谓的中间吹塑压力)，最后还施加较高的最终吹塑压力。

为此通常切换多个阀。首先打开用于预吹塑压力的阀，然后将其再次关闭，紧接着打开用于中间吹塑压力的另一个阀并再次将其关闭，最后打开用于最终吹塑压力的阀。

在塑料预成型件膨胀之后，可再次以相反的顺序相应地切换这些阀。

相应的切换过程导致轻微的时间延迟，这可能会对塑料容器的生产产生负面影响。因此，由DE 21 2006 000 106 U1已知一种设备，在该设备中，虽然阀被打开，但是其通过附加的止回阀被再次自动关闭。以这种方式，可减少该过程的总切换时间。

在此，在该文件中提出使用两个分开的止回阀，这使得该布置相对昂贵。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提出一种用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备，该设备可特别省力低成本地实现。

根据本实用新型的用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备包括至少一个成型站，该至少一个成型站包括吹塑布置，在该吹塑布置内，通过施加可流动介质，塑料预成型件可成型为塑料容器。此外，该设备包括施加装置，施加装置适合于并且确定用于对塑料预成型件施加可流动介质，以及包括具有至少两个阀装置的阀布置，该阀布置适合于并且确定用于在塑料预成型件的成型过程期间在至少两个不同压力(p1，p2)下向塑料预成型件供给可流动介质。

根据本实用新型，至少一个阀装置包括至少一个阀体，该阀体相对于阀壳体在两个阀位置之间可移动，并且止回元件，例如可移动的止回活塞布置在该阀体上，止回元件在至少两个位置之间可移动。因此，优选地，该止回活塞相对于阀体是可移动的。

需要指出的是，在下文中，术语“止回活塞”用于止回元件。在这种情况下，该术语通常包括在压力变化的作用下被推至某个位置处的元件和 /或适合于并且确定用于至少部分地并且优选完全地阻止介质流动的元件。

在这种情况下，该止回元件可具有活塞的几何形状，但是也可具有其他形状，例如球形形状、半球形形状等。优选地，该设备包括用于止回元件的座。此外，止回元件也可设计为管状体，优选地，该管状体一方面用于引导可流动介质，另一方面用于关闭阀装置的一部分。

因此提出一种阀装置，该阀装置一方面是可切换的阀，并且额外地还执行止回阀的功能。在一优选实施例中，多个这样的阀装置可大致布置在一个平面中，该平面的法线(几乎)平行于塑料容器的中心轴线延展。

如上所述，可流动介质是气态介质。尤其优选地，成型站布置在可移动的支承件上，并且尤其是布置在可转动的支承件上。尤其优选地，该设备包括多个所述的成型站，多个所述的成型站布置在可移动的并且尤其是可转动的支承件上。优选地，所有这些成型站以上述方式设计。

在另一有利实施例中，施加装置包括吹嘴，该吹嘴尤其可抵靠塑料预成型件的开口放置。在此，吹嘴被供给吹塑空气，吹塑空气经由上述阀装置被引导。

在另一有利实施例中，至少一个成型站还包括杆状主体，尤其是所谓的拉伸杆，拉伸杆可被引入塑料预成型件中，以使塑料预成型件在其纵向上拉伸。

在另一有利实施例中，也以上述方式构造第二阀装置，也就是说，构造为包括止回功能的阀。

在另一有利实施例中，两个活塞，即一方面是阀活塞，并且另一方面是止回活塞，在相同移动方向上可移动。在此，可能的是，这两个活塞也是旋转对称的，并且尤其关于同一对称轴是旋转对称的。

在另一有利实施例中，可设想的是，阀活塞被引导通过阀壳体。此外，优选地，由阀活塞引导止回活塞。

在另一优选实施例中，设置有至少一个第一密封装置，例如活塞密封件，其将阀活塞相对于阀壳体密封。在另一优选实施例中，设置有至少一个第二密封装置，例如活塞密封件，其将止回活塞相对于阀活塞密封。

因此，在另一有利实施例中，止回活塞至少部分地在阀活塞内延伸。

在一优选的实施例中，该设备包括提供可流动介质的蓄压器，并且阀装置布置在该蓄压器和施加装置之间。在此，该蓄压器例如可以是适合于并且确定用于储存可流动介质的环形通道。

有利地，该设备包括多个这样的蓄压器，可流动介质尤其在不同压力下可以被存储在多个这样的蓄压器中。该多个蓄压器可以连接到上述多个阀装置。在此可能的是，在生产过程期间使压力在这些环形通道中再循环，尤其是以较低的压力在环形通道中再循环。以这种方式可以总体上节省压缩空气。为此目的，也可使用所述的阀装置。

在另一优选实施例中，第一阀活塞是可主动切换的。这意味着尤其可以在期望的时间点切换该阀活塞，或者可以将该阀活塞从第一位置移动到第二位置。在此，该阀活塞可以是例如可气动切换的或可电动切换的。

优选地，止回活塞是不可主动切换的，而是止回活塞的切换或止回活塞相对于阀活塞的移动通过压力条件来实现。优选地，仅通过气态介质的影响就可以移动止回活塞。

在另一优选实施例中，可以设置有张紧元件，尤其是弹簧元件和/或阻尼元件，该张紧元件在一定的方向上和/或一定的位置(例如相对于阀活塞的中间位置)处对止回活塞进行预紧。以这种方式，防止或至少减少止回活塞的不受控制的摇摆和/或颤动。

优选地，止回元件设计为一件式。然而，也可设想多件式构造的止回元件。

在另一有利实施例中，对于可流动介质的两个流动方向，阀装置形成止回阀功能。因此，优选地，阀装置设计为双止回阀。

因此，可能的是，对于一流动方向，该双止回阀功能发生在阀活塞的第一阀位置处以及阀止回活塞的特定第一位置处，而对于可流动介质的反向流动方向，第二止回功能发生在阀活塞和止回活塞的另一阀位置处。优选地，存在这样的阀活塞的和止回活塞的阀位置，在该阀位置处，阀在一个流动方向上阻塞，并且存在这样的活塞的和止回活塞的阀位置，在该阀位置处，阀在可流动介质的另一流动方向上阻塞。

在另一优选实施例中，该设备包括传感器装置，该传感器装置检测和 /或监控阀活塞的和/或止回活塞的位置。优选地，该传感器装置输出至少一个值，该至少一个值是阀活塞的和/或止回活塞的位置的特征。

以这种方式，可对阀装置的当前和/或将来的性能做出陈述。特别地，以这种方式可进行预测性维护或状态监视(Condition Monitoring)。

本实用新型还涉及一种阀装置，特别是涉及上述类型的装置。在此，该阀装置包括止回活塞和至少一个阀活塞，该阀活塞相对于阀壳体在两个阀位置之间可移动，该止回活塞在该阀活塞上在至少两个位置之间可移动，其中在阀活塞的和止回活塞的一阀位置处，该阀装置在一个流动方向上阻塞，并且在阀活塞的和止回活塞的的一阀位置处，阀在另一个流动方向上阻塞。因此，优选地，阀装置可在两个流动方向上用作止回阀。

在一优选实施例中，阀装置包括用于引导可流动介质的流动通道，其中该流动通道在止回活塞与壳体壁之间延伸。因此，优选地，设置有流动通道，其将可流动介质引导到围绕止回活塞。

优选地，该通道围绕止回活塞。

在另一优选实施例中，阀活塞布置在单独的阀活塞室中并且与止回活塞机械地连接。

需要指出的是，止回活塞不必一定设计为狭义的活塞，而是通常设计为起到止回活塞作用的封闭元件。

在另一优选实施例中，止回活塞设计为管状体。在此，该管状体的周向壁可用作封闭元件。

在另一有利实施例中，止回活塞元件包括第一封闭元件和第二封闭元件，该第一封闭元件适合于并且确定用于阻止可流动介质在第一流动方向上的流动，该第二封闭元件适合于并且确定用于阻止可流动介质在第二流动方向上的流动。在此，优选地，这些流动方向彼此相反。优选地，这两个封闭装置布置在公共支承件上，并且因此优选地，彼此(特别是刚性地) 耦联。

优选地，至少一个封闭元件可放置在至少一个进入开口处，以便封闭该进入开口。有利地，该进入开口设计在阀壳体中。

优选地，第二封闭元件也布置在开口或进入开口处。优选地，该第二开口也可以由该封闭元件封闭。

在一优选实施例中，止回活塞的运动至少暂时地与阀活塞的运动相耦联。优选地，止回活塞的运动至少暂时地与阀活塞的运动解耦。

这意味着止回活塞至少暂时地由阀活塞的运动而被携带。优选地，止回活塞由阀活塞的主动运动而被携带。优选地，为了实现相对于阀活塞的止回功能，止回活塞发生运动。

在另一优选实施例中，止回活塞相对于阀壳体在至少三个位置或优选在至少四个定位或位置处可移动。

优选地，在阀活塞相对于壳体的每个位置处，止回活塞相对于阀活塞可定位在两个不同的位置处。这些位置尤其是指这样的位置：在这些位置处止回活塞相对于阀壳体保持固定，并且在这些位置处尤其执行阀装置的确定功能，例如止回功能。

在另一优选实施例中，阀活塞包括至少一个止挡并且优选地至少两个止挡，止回活塞的至少一个元件可以抵靠在该止挡上放置。

优选地，阀活塞包括凹口，止回活塞的元件，尤其是止回活塞的封闭元件可以进入该凹口。以这种方式，可以更节省空间地来构造阀装置。

本实用新型还涉及成型为塑料容器的塑料预成型件，其中，借助于施加装置，通过施加可流动介质，塑料预成型件成型为塑料容器，并且其中借助于至少两个阀装置，在至少两个压力下，塑料预成型件被供给可流动介质。

根据本实用新型，至少一个阀装置包括至少一个阀活塞和布置在该至少一个阀活塞上的止回活塞，该至少一个阀活塞相对于阀壳体在两个阀位置之间移动，该止回活塞特别是相对于阀活塞在至少两个位置之间运动。

在一优选实施例中，阀装置至少暂时地阻塞可流动介质在第一流动方向上的流动，并且阀装置至少暂时地阻塞可流动介质在第二流动方向上的流动。

优选地，这两个方向彼此相反。

优选地，阀装置在塑料预成型件的膨胀过程期间阻塞介质在一个流动方向上的流动，并且阀装置在塑料容器的释压阶段期间阻塞可流动介质在相反的流动方向上的流动。

在一有利实施例中，为使塑料预成型件膨胀，依次切换多个前述阀装置。

在此，首先可对塑料预成型件施加第一压力。然后对塑料预成型件施加更高的压力。为此目的，切换或打开根据本实用新型的阀装置。

在此，优选地，该切换主动地进行，也就是说特别是被驱动。在稍后的时间点，阀再次关闭，其中利用根据本实用新型的阀装置的该切换是被动进行的，也就是说，该切换是通过在主动切换另外的阀的情况下出现的压力条件而实现的。与另一阀装置的主动切换过程相比，阀装置的该被动切换过程会发生时间延迟。这导致时间延迟t1，在该时间延迟期间两个阀装置至少部分地同时打开。在压力形成的情况下，该切换逻辑可以优选地用于所有切换阶段。

此外，在容器释压的情况下，也可使用相应的切换逻辑。在此，例如，也可以首先主动地切换负责切换较高压力的某个阀装置，以使压缩空气再循环。然后可切换另一个阀装置，特别是可打开该阀装置。首先提到的该阀装置特别地可通过压力条件而被动地关闭。

附图说明

从附图中获得其他优点和实施方式。

在附图中：

图1示出了用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备的示意图；

图2示出了压力曲线走向的示图；

图3示出了各个阀的切换过程的示图；

图4示出了根据本发明的阀装置的示意图；

图5a至图5d示出了图4中所示的阀装置的四个位置；

图6示出了另一实施例中的根据本发明的阀装置的示意图；

图7a至图7d示出了图6中所示阀装置的四个位置；

图8示出了又一实施例中的根据本发明的阀装置的示意图；以及

图9a至图9d示出了图8中所示的阀装置的四个位置。

具体实施方式

图1示出了用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备1的示意图。在此，首先在加热装置50中加热塑料预成型件10。为此目的，加热装置 50包括以固定方式布置的多个加热元件52，以及输送装置54，输送装置 54将塑料预成型件分别地输送经过加热装置以对其进行加热。

输送装置32邻接加热装置50。该输送装置尤其是输送星轮。该输送装置32将塑料预成型件10输送至实际的成型装置1。

附图标记34表示另一运输装置，其将成型的容器从成型装置1移除。

成型装置1包括可转动的支承件12，在其上布置有多个成型站2。这些成型站2以基本相同的方式设计。

这些成型站2中的每一个均包括施加装置8(仅示意性地示出)，例如吹嘴，其可抵靠塑料预成型件的开口放置，以便对塑料预成型件施加可流动介质，尤其是施加压缩空气。

附图标记4表示吹塑模具布置，在该吹塑模具布置中，塑料预成型件膨胀成塑料容器。优选地，该吹塑模具布置构造成多件式，并且该吹塑模具布置特别地包括底部和至少两个部分，底部和至少两个部分相对于彼此移动以用于打开和关闭。

此外，每个成型站还包括阀布置6，例如所谓的阀块，其包括多个阀装置60。

图2示出了根据现有技术在使塑料预型件膨胀时的典型压力曲线走向。可看出，对塑料预成型件施加增加的压力。然后再次分别地释放压力，并且在某些情况下，以较低的压力水平使压缩空气在环形管道中循环。

图3示出了各个阀的典型的切换位置。在此可看出，首先对塑料预成型件施加压力P1。紧接着是作为下一较高压力级别的Pi。为此目的，如由附图标记S1所示的，切换或打开根据本发明的阀装置。该切换S1是主动进行的，也就是说特别是被驱动的。在稍后的时间点再次将该阀关闭，其中利用根据本发明的阀装置的切换S2是被动执行的，也就是说，受在主动切换Pi+阀时出现的压力条件所影响。与Pi+阀的主动切换过程相比，Pi- 阀的被动切换过程S2会发生时间延迟。这导致时间延迟t1，在时间延迟 t1期间，Pi和Pi+阀至少部分地同时打开。在压力形成时，优选地，该切换逻辑可以用于所有切换阶段。

如有必要，紧随该压力Pi的是中间吹塑压力Pi+。随后，使用压力P2 对塑料预成型件或已经存在的塑料容器进行最后吹塑，以便使塑料预成型件或已经存在的塑料容器完全成型。

在另一过程中，又以相反的顺序对阀进行切换，以便还回收利用其他环形通道中的压缩空气。最后，还打开排气阀EXH，以从系统中释放所有残留的压缩空气，并且以使得于是能够取出成型的塑料容器。

通过在此描述的双止回阀，无需必须主动地切换前一过程阀的过程活塞，就已经可以主动地切换相应的下一压力级别(在吹气期间的下一较高压力级别或在再循环期间的下一较低压力级别)以及由此的下一过程活塞。如上所述，可以独立地关闭止回活塞。在相反的压力条件的情况下，这也可以在过程阀中进行。以这种方式，如由附图标记S2或S4所示的，可以在每种情况下都节省掉主动切换过程。

以这种方式，可以在两个方向上获得明显陡峭的压力曲线。由此提高了容器的质量，这是因为在图2中可见的平稳期基本上消失了。通过将止回功能集成到过程活塞或阀活塞中，对于两个通流方向仅需要一个止回活塞即可。

图4示出了根据本发明的阀装置的示意图。该阀装置包括阀壳体62，在阀壳体62内，阀活塞64在此可在阀壳体的竖直方向或纵向方向L上在两个位置之间移动，阀壳体的竖直方向或纵向方向L在两个开口76和78 之间延伸，可流动的介质流过该两个开口。

借助于比如活塞密封件82的密封装置使阀活塞64相对于阀壳体62 密封。因此，阀活塞64也被引导通过阀壳体62。附图标记66表示止回活塞，止回活塞在此也可在竖直方向L上在两个位置之间移动。由阀活塞64 引导该止回活塞66。

附图标记68表示引导通道，可流动介质可流过该引导通道。

止回活塞66包括两个封闭元件72和74，这两个封闭元件分别实现止回功能。这些止回功能可以阻塞阀装置60的进入开口76和78。在此，优选地，该阻塞在止回活塞66的两个端部位置处发生。

图5a至图5d示出了所示的阀装置的四种情况。在图5a中所示的情况下，阀活塞64处于关闭位置。在此(例如)，容器中可存在5巴，并且在供应环形通道中可存在15巴。因此，止回活塞66在此也处于关闭位置。

在图5b中所示的情况下，阀活塞64被主动地切换到上部位置处。无论当前的压力条件如何，这都可以被执行。现在阀已打开，空气可从上到下流动。现在，该容器被填充15巴的压力。

在图3中所示的情况下，切换后续的过程阀并且由此，阀装置60处现在存在25巴的较高压力。这导致止回活塞66被带到关闭位置处。因此，在图5c中所示的情况下，阀或流入管道自动关闭。

在图5d所示的情况下，再次主动地切换阀活塞(以打开阀装置)。止回活塞66在此被向下携带并因此带到中间位置处。因此，阀在这里处于打开位置。

在下一阶段中，再次返回到图5a中的所示的情况。通过后续的过程阀的打开，容器中的压力下降(较低的压力水平)。因此，在某个时刻，容器中的压力会低于环形通道中的压力，并且止回活塞在图5a中所示的下部位置处自动关闭。

图6示出了根据本发明的另一实施例的阀装置。在该实施例中，止回活塞66设计为管状体，该管状体在其内部形成引导通道68。

封闭元件74和72在此形成在该管状体的周向壁处。阀壳体62包括两个环形的进入开口76和78。

图7a至图7d再次示出了图6中所示的阀装置的切换位置。这些切换位置对应于图5a至图5d中的切换位置，因此可参考上述描述。

图8示出了根据本发明的另一实施例的阀装置。在该实施例中，止回活塞66设计为球形体，其中该球形体的表面设计为封闭元件72和封闭元件74。这些封闭元件又可以封闭在此形成阀座的进入开口76和78。

阀活塞64在此被放置在单独的阀室中。

图9a至图9d再次示出了图8中所示的阀装置的切换位置。这些切换位置对应于图5a至图5d中的切换位置，因此参考上述描述。

申请人保留要求保护在本申请文件中公开的特征作为本发明实质内容的权利，只要其单独地或组合地相对于现有技术是新颖的。此外，需要指出的是，在各个附图中也描述了本身能够有利的特征。本领域技术人员应当直接地认识到，附图中描述的特定特征在没有采用附图中其他特征的情况下也可以是有利的。此外本领域技术人员认识到，通过更多在各个或不同的附图中示出的特征的组合也能够获得优点。

附图标记列表

1 成型装置

2 成型站

4 吹塑模具布置

8 施加装置

6 阀布置

10 塑料预成型件

12 可转动的支承件

32 输送装置

50 加热装置

52 加热元件

54 输送装置

60 阀装置

62 阀壳体

64 阀活塞

66 止回活塞

68 引导通道

72 封闭元件

74 封闭元件

76 阀装置进入开口

78 阀装置进入开口

82 密封装置

EXH 排气阀

P1 压力

P2 压力

Pi 中间吹塑压力

Pi+ 另一中间吹塑压力

S1 压力形成时阀装置的主动切换

S2 压力形成时止回活塞的被动切换

S3 循环时阀装置的主动切换

S4 循环时止回活塞的被动切换。

Claims (8)

1.一种用于将塑料预成型件(10)成型为塑料容器(20)的设备，所述设备包括施加装置(8)、阀布置(6)和至少一个成型站(2)，所述至少一个成型站(2)包括吹塑布置(4)，在所述吹塑布置(4)内，通过施加可流动介质，塑料预成型件可成型为塑料容器，所述施加装置(8)适合于并且确定用于对所述塑料预成型件施加所述可流动介质，并且所述阀布置(6)包括至少两个阀装置(60)，所述阀布置(6)适合于并且确定用于在所述塑料预成型件的成型过程期间在至少两个不同压力(p1，p2)下向所述塑料预成型件供给所述可流动介质，

其特征在于，

至少一个阀装置(60)包括至少一个阀活塞(64)，所述至少一个阀活塞(64)相对于阀壳体(62)在两个阀位置之间可移动，并且至少一个止回元件(66)布置在所述阀活塞上，所述止回元件(66)在至少两个位置之间可移动。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，

其特征在于，

所述设备包括提供可流动介质的蓄压器，并且所述阀装置(60)布置在所述蓄压器与所述施加装置(8)之间。

3.根据权利要求1所述的设备(1)，

其特征在于，

第一阀活塞(64)是可主动切换的。

4.根据权利要求1所述的设备(1)，

其特征在于，

对于所述可流动介质的两个流动方向，所述阀装置能够形成止回阀功能。

5.一种阀装置(60)，用于根据权利要求1至4中任一项所述的设备，

其特征在于，

所述阀装置(60)包括至少一个阀活塞(64)，所述至少一个阀活塞(64)相对于阀壳体(62)在两个阀活塞位置之间可移动，并且止回元件(66)布置在所述阀活塞上，所述止回元件(66)在至少两个位置之间可移动，其中在所述阀活塞(64)的和所述止回元件(66)的阀位置处，所述阀装置(60)在一个流动方向上阻塞，并且在所述阀活塞(64)的和所述止回元件(66)的阀位置处，所述阀在另一个流动方向上阻塞。

6.根据权利要求5所述的阀装置(60)，

其特征在于，

所述阀装置包括用于引导可流动介质的流动通道，其中所述流动通道在所述止回元件(66)和壳体壁之间延展和/或穿过所述止回元件(66)延展。

7.根据权利要求5所述的阀装置(60)，

其特征在于，

所述止回元件包括第一封闭元件(72)和第二封闭元件(74)，所述第一封闭元件(72)适合于并且确定用于阻止所述可流动介质在第一流动方向上的流动，所述第二封闭元件(74)适合于并且确定用于阻止所述可流动介质在第二流动方向上的流动。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的阀装置(60)，

其特征在于，

所述止回元件(66)相对于所述阀壳体(62)可定位在至少三个位置处。

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