CN215359821U - 用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备和吹塑模具 - Google Patents

用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备和吹塑模具 Download PDF

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Abstract

用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备，具有至少一个具有吹塑模具的成型站，塑料预成型件能够在吹塑模具中通过可流动的、特别是气态介质膨胀为塑料容器，设备具有加载可流动介质以使塑料预成型件膨胀的加载装置，吹塑模具由多部分构成并至少具有第一侧部和第二侧部，它们可相对彼此移动以打开和闭合吹塑模具，第一侧部和第二侧部各自具有内壁，塑料预成型件能够膨胀至内壁，在吹塑模具的闭合状态下，侧部之间形成接触区域，两个侧部相互抵靠，侧部在接触区域形成了模具分离缝。根据本实用新型，至少一个侧部的至少一个部分在模具分离缝的区域中具有涂层和/或附加元件，使得塑料预成型件和内壁之间在接触区域中的热传递至少局部被延迟。

Description

用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备和吹塑模具
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工艺，并且涉及一种用于将塑料预成型件成型为塑料容器的吹塑模具。
背景技术
从现有技术中早就知道这样的设备和工艺。通常将塑料预成型件放置在吹塑机的吹塑模具中。在吹塑模具内，塑料预成型件通过施加自由流动的，特别是气态的介质(例如压缩空气)，然后用拉伸杆拉伸从而成型为塑料容器，其中塑料预成型件压靠在吹塑模具的内壁上。最近，人们也在考虑代替气体介质，利用要被填充的液体产品一起将塑料预成型件成型为塑料制品。
上述吹塑模具通常由两个侧部和一个底部模具组成，它们在闭合状态下形成一个空腔，该空腔对要生产的塑料容器的形状起决定性作用，因此代表了该要模制的塑料容器的阴模。拉伸吹塑工艺通常由几个压力阶段组成，在这些压力阶段中，塑料预成型件承受不同的压力，压力阶段中各个压力的水平彼此不同。
特别是在高压阶段，存在吹塑模具的两个侧部变形和/或运动的风险，这可能导致所谓的分型线的恶化。分型线由模具分离缝的两个侧部在闭合状态下彼此接触的接触区域处在成品塑料容器上形成，并且在完成的塑料容器的整个纵向上都可以看到细细的连续线。
特别是对于光滑壁(平整、非弯曲的表面)PET容器，吹塑模具两侧部的变形和/或运动会导致分型线向瓶中心塌陷，从而使容器显得不圆或不均匀。
实用新型内容
因此，本实用新型基于提供一种装置和工艺的任务，通过该装置和工艺可以避免在吹塑期间塑料容器的这种损坏。此外，本实用新型还基于提供适合该目的的吹塑模具的任务。
因此，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，该设备具有至少一个成型站，该成型站具有吹塑模具，在该吹塑模具中，塑料预成型件可以通过暴露于可流动的且特别是气态的介质而膨胀成塑料容器。此外，该设备具有加载装置，该加载装置用可流动的介质加载塑料预成型件以使其膨胀。吹塑模具被构造成多个部分，并且至少具有第一侧部和第二侧部，第一侧部和第二侧部相对于彼此可移动以打开和闭合吹塑模具，第一侧部和第二侧部均具有内壁。塑料预成型件可以膨胀至该内壁，其中，在吹塑模具的闭合状态下，在两个侧部彼此相对靠的侧部之间形成接触区域，这些侧部在接触区域中形成模具分离缝。
根据本实用新型，至少一个侧部的至少一个部分在模具分离缝的区域中具有涂层和/或附加元件，从而在该至少一个部分处，塑料预成型件和接触区域的内壁之间的热传递至少局部可延迟。
因此，根据本实用新型，建议在吹塑模具的分离面或模具分离缝的区域中(最小地)延迟热传递。特别地，提出了在塑料预成型件形成塑料容器的过程中，通过在接触区域中施加特殊的涂层延迟塑料预成型件与侧部的内壁之间的接触区域处的热传递，从而使得在塑料容器的内壁没有会导致在分型线处塌陷的明显的不同的应力比。
通过延迟吹塑模具在模具分离缝区域中的传热，可以在不损害整体冷却效果的情况下实现更高质量的分型线。
特别地，通过在模具分离缝的区域中的侧部的至少一个部分中的涂层使得成型的塑料容器的冷却至少局部可延迟，并且特别优选地相对于侧部的内壁的其他区域可延迟。模具分离缝尤其也涉及模具间隙，该模具间隙在吹塑模具的闭合状态下由侧部在接触区域中形成。
特别优选地，两个侧部中的每一个的至少一个部分在模具分离缝的区域中具有涂层，从而在该至少一个部分处，塑料预成型件和模具分离缝的内壁之间的热传递至少局部可延迟。
除了涂层之外，也可以想到的是，将附加的元件，尤其是塑料元件引入到至少一个侧部的内壁的至少一个部分中，并且优选地以这样的方式将其引入两个侧部中，使得在该区域中，塑料预成型件和内壁之间在接触区域中的热传递至少可以局部被延迟，使得在塑料容器的壁内不会观察到不同的应力条件。
因此，本实用新型还涉及一种用于将塑料预成型件成型为上述类型的塑料容器的设备，其中，根据本实用新型，在至少一个侧部的至少一个部分中，在模具分离缝的区域中设置有附加元件，尤其是塑料元件，使得在该至少一个部分处，塑料预成型件和内壁之间在接触区域中的热传递以及特别是成型后的塑料容器的冷却至少可以局部被延迟。
用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备优选为吹塑机或拉伸吹塑机。在一个有利的实施方式中，在共同的可移动载体上布置了大量的成型站。该载体尤其是可旋转的载体。为了给塑料预成型件加载，该设备优选地具有吹嘴，该吹嘴可以被放置在塑料预成型件的入口处，以便向塑料预成型件加载吹气或液体，特别是要填充的饮料，或用吹气将它们膨胀。此外，优选地还设置有阀装置，该阀装置控制向塑料预成型件的吹送空气的供应。
在另一个有利的实施方式中，每个成型站具有拉伸杆，该拉伸杆在其纵向上拉伸塑料预成型件。吹塑机或更确切地说是载体和成型站被布置在洁净室中，该洁净室将吹塑机与非无菌环境分开。用于闭合、锁定和/或打开吹塑模具的驱动装置优选地位于洁净室的外部。
成型站优选地在洁净室内输送，由此洁净室优选地由几个壁限制。优选地，洁净室由至少一个直立壁和相对该直立壁移动的一个壁界定。例如其上布置有成型站或吹塑模具的载体可能已经具有或形成了这些壁之一，特别是活动壁。洁净室将吹塑模具与非无菌环境分开。
优选地，在用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备的上游布置有进给装置，以便将塑料预成型件进给到成型站，并且优选地，在下游布置有排出装置，以便将成型的塑料容器从成型站中排出。进给装置和排出装置优选地是输送轮、输送星(transport stars)等。
吹塑模具有利地具有至少一个第一吹塑模具载体和第二吹塑模具载体，用于容纳侧部，侧部可以相对彼此枢转，优选地可以平行于吹塑模具的纵向轴线，以打开和闭合吹塑模具。优选地，吹塑模具的内部在闭合状态下形成空腔，塑料预成型件可在该空腔内成型为塑料容器，该空腔优选对应于待生产的塑料容器的阴模。
此外，吹塑模具除了第一侧部和第二侧部之外，优选还包括底部，该底部适合并用于形成所成型的塑料容器的立起区域。优选地，还提供底部支撑件以容纳底部。
在用于将塑料预成型件成型为塑料容器的设备的上游，优选地具有用于加热塑料预成型件的加热装置，该加热装置优选地将塑料预成型件加热至吹塑所需的温度。
在优选的实施方式中，至少一个侧部的整个内壁具有涂层，从而在至少一个侧部上，塑料预成型件和内壁之间的热传递可以至少在接触区域中的局部被延迟。特别优选地，两个侧部的整个内壁都具有涂层，从而在接触区域中塑料预成型件和内壁之间的热传递可以至少局部被延迟。也可以考虑在底部上设置这种涂层。
在涂覆过程之前，有必要对侧部进行特殊处理，以确保涂层粘附到侧部的内壁。特别地，需要对侧部进行热或化学除脂并去除氧化层。为了进一步增加涂层的粘附性，侧部可以优选地被进一步喷砂处理。所施加的涂层的硬化优选通过烧结过程来完成。
在另一个优选的实施方式中，成型站具有用于锁定吹塑模具并且特别是吹塑模具的侧部的锁定机构。吹塑模具的侧部和底部通过锁定机构锁定在一起，或者吹塑模具的侧部和底部可以通过锁定机构锁定在一起。成型过程特别优选在吹塑模具或成型站的锁定状态下进行。有利的是，在成型的塑料容器冷却后再次打开锁定机构，以便可以将制成的塑料容器从吹塑模具中取出。
在优选的实施方式中，使用溶胶-凝胶法生产涂层。在另一个优选的实施方式中，涂层包含PEEK(聚醚醚酮)，尤其是优选的PEEK和某些添加剂，这些添加剂以期望的方式影响被涂覆表面的性能。
因此，特别优选在至少一个侧部的至少一个部分上施加涂层、涂料或塑料元件，通过该涂层或涂料或塑料元件，在接触区域中塑料预成型件和内壁之间的热传递或者成型后的塑料容器的冷却至少可以局部被延迟。
塑料元件也可以有利地与涂层和/或漆结合，从而将涂层和/或漆和塑料元件施加到至少一个侧部的至少一个部分上，通过涂层和/或漆/通过塑料元件，塑料预成型件和内壁之间在接触区域中的热传递或者成型后的塑料容器的冷却至少可以局部被延迟。
在另一个优选的实施方式中，成型站被设计成没有压力垫。因此，吹塑模具或成型站的侧部仅通过朝向彼此的枢转运动和锁定机构而压在一起，并因此保持在一起。
在一个优选的实施方式中，涂层的层厚大于10μm，优选大于20μm，特别优选大于30μm，和/或涂层的层厚小于100μm，优选小于80μm，优选小于60μm。
有利的是，侧面部件在涂覆后的使用温度高于-50℃，优选高于30℃，优选高于100℃，特别优选高于200℃和/或该温度低于400℃，优选低于350℃，特别优选低于280℃。特别优选的是在涂覆之后侧部的施加温度在-40℃至 260℃之间的范围内。
在另一个有利的实施方式中，涂层是食品相容性涂层和/或耐溶剂性涂层。优选地，与塑料相比，涂层是非粘性的。因此，该涂层特别优选是食品相容的和/或耐溶剂的涂层，并且构造为不与塑料粘合。
本实用新型还涉及一种用于将塑料预成型件成型为塑料容器的吹塑模具，其中所述吹塑模具被构造成多个部分，并且至少具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部和第二侧部相对于彼此可移动以打开和闭合吹塑模具，其中，第一侧部和第二侧部均具有内壁，塑料预成型件可抵靠该内壁膨胀，其中，在吹塑模具的闭合状态下，在侧部之间形成接触区域。两个侧部相互贴靠，其中侧部在接触区域中形成一个模具分离缝。
根据本实用新型，至少一个侧部的至少一个部分在模具分离缝的区域中具有涂层和/或附加元件，例如特别是塑料元件，使得在该至少一个部分上，塑料预成型件和内壁之间在接触区域中的热传递可以至少局部被延迟。
因此，还提出了一种吹塑模具，其设置有涂层和/或附加元件，使得在吹塑模具上的热传递在接触区域或模具分型线的区域中被延迟，从而特别是防止分型线在成型的塑料容器上塌陷。
此外，本实用新型还涉及一种用于将塑料预成型件成型为塑料容器的方法，该方法利用至少一个具有吹塑模具的成型站，在该成型站中，塑料预成型件通过施加可流动的并且尤其是气态的介质而膨胀为塑料容器，该方法利用用于将可流动的介质加载到塑料预成型件中以使其膨胀的加载装置，其中，吹塑模具被构造成多个部分，并且具有至少一个第一侧部和第二侧部，第一侧部和第二侧部可相对彼此移动，以打开和闭合吹塑模具。
第一侧部和第二侧部分别具有内壁，塑料预成型件膨胀到该内壁上，其中在吹塑模具的闭合状态下，侧部之间形成接触区域，其中两个侧部彼此抵靠，从而侧部在接触区域中形成了模具分离缝。优选地，该模具分离缝在一条直线上延伸，并且特别是在吹塑模具的直立位置中在吹塑模具的(竖直) 纵向方向中或沿着该方向延伸。
根据本实用新型，至少一个侧部的至少一个部分在模具分离缝的区域中具有涂层和/或附加元件，例如特别是塑料元件，使得在该至少一个部分上，塑料预成型件和内壁之间在接触区域中的热传递至少局部被延迟。
因此，还建议在方法中，在模具分型线的区域中为侧部的内壁的至少一个部分提供涂层，以便在接触区域或模具分离缝区域中，吹塑模具上的热传递被延迟，从而特别地防止了分型线在成型的塑料容器上的塌陷。
从附图中，其他优点和实施方式将显而易见。
显示如下：
附图说明
图1是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的示意图。
图2是根据本实用新型的具有涂层的吹塑模具的侧部的第一实施方式；以及
图3是根据本实用新型的具有塑料元件的吹塑模具的侧部的第二实施方式。
具体实施方式
图1示出了用于将塑料预成型件10成型为塑料容器20的设备1的示意图，其中，塑料预成型件10被供给至各个成型站8，并且优选地，在被输送装置2输送时，膨胀为塑料容器20。在膨胀之后，将塑料容器20再次从设备1中取出。为此，可以设置一个(未示出的)喂料星(feeding star)，该喂料星将塑料预成型件供给到设备1中，以及一个(同样未示出的)卸料装置，特别是一个输送星，其将制成的塑料容器20再次从该设备中卸出。
设备1具有站载体12，其上布置有大量的成型站8。如图1所示，该站支架可以是吹塑轮，该吹塑轮可以相对于旋转轴线D(此处垂直于图的平面并因此垂直延伸)旋转。每个单独的成型站8具有吹塑模具14，其优选地包括两个侧部14a，14b和一个(未示出)底部模具。吹塑模具14布置在吹塑模具载体16上，并且可以从吹塑模具载体16上移除或布置在其上。
附图标记6表示基础支架，站载体12可旋转地安装在该基础支架上。附图标记18表示至少部分地围绕站载体12的壳体。优选地，壳体18将其内部与正常大气分开，壳体18的内部被设计为无菌或无尘室。
参考标记5指的是模具分离缝，该模具分离缝在吹塑模具14闭合时形成在侧部14a和14b之间，并且在成型后的塑料容器20上作为所谓的分型线是可见的。
图2示出了具有涂层的吹塑模具的侧部14a，14b的第一实施方式。在该实施方式中，侧部14a，14b的整个内壁52、54设置有涂层。然而，如上所述，也可以想到，内壁52、54的仅仅一部分被涂覆，特别是在接触区域的区域中，在该接触区域中，两个侧部在闭合时接触并形成模具分离缝5。
当侧部14a，14b闭合时，内壁52、54的轮廓还在吹塑模具内部产生空腔17，该空腔尤其对应于待模制的塑料容器的阴模。附图标记15表示(未示出)底部模具被布置或悬挂于其中的部分。
图3示出了吹塑模具的侧部14a，14b的与本实用新型相关的第二实施方式，该实施方式具有塑料元件60，该塑料元件或附加元件60布置在一个区域中的侧部14a，14b的内壁52、54的一部分上。在闭合吹塑模具时，该区域与第二侧部一起形成模具分离缝5。
内壁52、54的轮廓在侧部的闭合状态下形成空腔17，该空腔对应于要形成的塑料容器的阴模。附图标记15再次表示(未示出)底部模具被布置或悬挂于其中的部分15。
优选还可以想到的是，也可以组合使用根据图2的涂层和根据图3的塑料元件，因此吹塑模具的至少一个侧部14a，14b在至少一个第一部分中具有根据本实用新型的涂层，在至少一个第二部分中具有根据本实用新型的塑料元件，第二部分与第一部分不同。
申请人保留要求在申请文件中公开的所有特征实质上是实用新型性的权利，只要这些特征是与现有技术相比是单独的或组合的新特征即可。还要指出的是，各个附图也描述了本身可能是有利的特征。技术人员立即认识到，即使不采用该图中的其他特征，图中所描述的某些特征也可能是有利的。此外，本领域技术人员认识到，优点也可以由单独或不同附图中所示的几个特征的组合产生。
附图标记列表：
1 设备
2 输送装置
5 模具分离缝
6 基础支架
8 成型站
10 塑料预成型件
12 站载体
14 吹塑模具
14a 第一侧部
14b 第二侧部
15 部分
16 吹塑模具载体
17 空腔
18 壳体
20 塑料容器
52 第一侧部14a的内壁
54 第二侧部14b的内壁
60 塑料元件、附加元件
D 旋转轴线

Claims (10)

1.一种用于将塑料预成型件(10)成型为塑料容器(20)的设备(1)，所述设备(1)具有至少一个成型站(8)，所述成型站(8)具有吹塑模具(14)，所述塑料预成型件(10)能够在其中通过可流动的介质膨胀为所述塑料容器(20)，所述设备具有加载可流动介质以使所述塑料预成型件(10)膨胀的加载装置，其中所述吹塑模具(14)由多部分构成并至少具有第一侧部(14a)和第二侧部(14b)，它们可相对彼此移动以打开和闭合所述吹塑模具，其中所述第一侧部(14a)和所述第二侧部(14b)各自具有内壁(52、54)，所述塑料预成型件(10)能够膨胀至所述内壁，其中，在所述吹塑模具(14)的闭合状态下，所述侧部(14a、14b)之间形成接触区域，其中两个所述侧部(14a、14b)相互抵靠，所述侧部(14a，14b)在所述接触区域形成了模具分离缝(5)，
其特征在于，
至少一个所述侧部(14a、14b)的至少一个部分在所述模具分离缝(5)的区域中具有涂层和/或附加元件(60)，使得在所述至少一个部分上，所述塑料预成型件(10)和所述内壁(52、54)之间在所述接触区域中的热传递至少局部被延迟。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，
其特征在于，
至少一个所述侧部(14a、14b)的整个所述内壁(52、54)具有涂层。
3.根据权利要求1所述的设备(1)，
其特征在于，
所述成型站(8)具有锁定机构，用于锁定所述吹塑模具(14)。
4.根据权利要求3所述的设备(1)，
其特征在于，
所述成型站(8)具有锁定机构，用于锁定所述吹塑模具(14)的侧部(14a、14b)。
5.根据权利要求2所述的设备(1)，
其特征在于，
所述涂层是通过溶胶-凝胶工艺制备的。
6.根据权利要求1所述的设备(1)，
其特征在于，
所述成型站(8)构造为没有压力垫。
7.根据权利要求2所述的设备(1)，
其特征在于，
所述涂层的厚度大于10μm，和/或所述涂层的厚度小于100μm。
8.根据权利要求2所述的设备(1)，
其特征在于，
所述涂层是食品相容性涂层和/或耐溶剂涂层。
9.根据权利要求2所述的设备(1)，
其特征在于，
所述涂层不与塑料粘合。
10.用于将塑料预成型件(10)成型为塑料容器(20)的吹塑模具(14)，其中所述吹塑模具(14)由多部分构成并至少具有第一侧部(14a)和第二侧部(14b)，它们可相对彼此移动以打开和闭合所述吹塑模具，其中所述第一侧部(14a)和所述第二侧部(14b)各自具有内壁(52、54)，所述塑料预成型件(10)能够膨胀至所述内壁，其中，在所述吹塑模具(14)的闭合状态下，所述侧部(14a、14b)之间形成接触区域，其中两个所述侧部(14a、14b)相互抵靠，所述侧部(14a，14b)在所述接触区域形成了模具分离缝(5)，其特征在于，
至少一个所述侧部(14a、14b)的至少一个部分在模具分离缝(5)的区域中具有涂层和/或附加元件(60)，使得在所述至少一个部分上，所述塑料预成型件(10)和所述内壁(52、54)之间在所述接触区域中的热传递至少局部被延迟。
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