用于将塑料型坯成型为塑料容器的装置的制作方法
- 国知局
- 2024-08-05 13:14:12
本发明涉及一种用于将塑料预制件成型为塑料容器的装置。
背景技术:
1、此类装置和方法很早便从现有技术中已知。通常,加热后的塑料型坯用压缩空气冲击,然后成型为塑料瓶等塑料容器。近年来,人们已经知道使用多个压力阶段或压力水平使塑料型坯膨胀。在常用的工艺中,吹气轮上有一个环形通道或多个环形通道,每个环形通道都可以与各个成型工位相连接,以便用压缩空气对其冲击。一般来说,这些装置的目的是减少压缩空气的消耗,而压缩空气是相当大的能源组成部分。
2、在申请人的内部现有技术中,目前使用的是圆形不锈钢管,使用水平焊接接口作为每个成型工位的入口和出口。由于空间有限,与之连接的软管必须配置有90°角阀。软管的另一端,也就是朝向成型工位的一端,配置有直通接口。
3、所用部件大多来自液压系统。所使用的公称尺寸的允许工作压力在250至400巴之间。由于允许的工作压力较高且根据标准要求4倍的安全性,阀门的构造非常稳定。因此,相对于公称直径,阀门的内径相对较小。例如,公称直径dn为19毫米,内径为14毫米。目前,这些软管管线上常用的连接方式为径向密封或基于诸如iso 8434、din 2353或din 3861等既定标准的24°切环螺纹接头。
4、液压元件的工作压力过大,导致管路布线困难且效率较低。角阀比直通阀造成的流量损失更大。最大至3毫米的壁厚大大缩小阀门的净截面。由于拉伸吹塑机所需的质量流量很大,这会导致压力损失很大,从而给设备运营商带来不必要的高运行成本。
5、径向密封件和24°切环螺纹接头部分地会有非常大的缝隙和凹槽,灰尘和其他沉积物会卡在其中。例如,这些缝隙在维修时很难清理。在重新组装管路时,这些污垢有可能会损坏密封件(如o型圈),从而导致泄漏。
6、此外,冲压套管上部分存在的压纹很难识别,只适合在损坏时进行追踪。因此,它们不适合在总装或故障排除期间快速检测诸如软管长度的微小差异、连接是否正确等。由于吹气工位总是安装有多根软管(尤其是长度略有不同的软管),因此过去曾多次发生过混乱。
技术实现思路
1、因此,本发明的目的是使这些设备更加节能,特别是减少压缩空气的使用。
2、本发明的用于将塑料型坯成型为塑料容器的装置,具有运输装置,所述运输装置沿预设的运输路径运输这些塑料型坯。其中所述运输装置具有可旋转的运输载体,在所述运输载体处设置有多个用于将塑料型坯成型为塑料容器的成型工位。
3、此外,这些成型工位各自具有冲击装置,用于用可流动的介质冲击这些塑料型坯。可流动的介质尤其是气体介质。此外,所述装置具有至少一个可旋转的并且与所述运输载体的旋转运动耦合的环形通道,用于存储可流动的介质、尤其是气体介质,并且所述环形通道通过连接线与各个成型工位流体连接,或者可与这些成型工位建立流体连接。
4、根据本发明,所述环形通道在预设的平面、尤其是水平面上延伸,并且在所述环形通道处设置有多个用于布置连接线的接口,其中这些接口中的至少一个从所述环形通道中伸出向一个方向延伸,所述方向与所述环形通道的平面成至少为20°的角度a。尤其地,所述接口的延伸可以理解为所述接口至少部分地具有管状部分,其主要延伸方向成所述角度。
5、优选地,这种接口被设置成,使流经该接口处的气体介质的主要流动方向成上述角度。
6、特别优选地,空气以一个角度从环形通道向成型工位方向流出,该角度相对于环形通道的平面倾斜至少20°。尤其地,该角度与气体介质从接口处流出的主要流向有关。特别优选地,这些接口中的多个以这样的方式倾斜,即相对于环形通道的平面倾斜至少20°。特别优选地,所有接口都相应倾斜。特别优选地,这些接口相对于平面向下倾斜,即在垂直方向上向下倾斜。
7、这种接口的布置可以大大简化连接线到各个成型工位的路径。
8、特别优选地,成型工位分别具有拉伸装置,用于使塑料型坯在膨胀期间沿其纵向伸长。为此,每个拉伸装置都具有可插入塑料型坯的棒状体(也称为拉伸棒)。
9、在另一优选的实施方式中,该装置具有固定的蓄压器和/或压缩空气装置。例如,可以是压缩机或压缩空气接口。特别优选地,该装置还具有布料装置,尤其是旋转布料器,用于将压缩空气从固定装置分配到至少一个环形通道。
10、在另一有利的实施方式中,至少一个环形通道布置在运输载体处或随其旋转。
11、在另一有利的实施方式中,该装置具有洁净室,在该洁净室内进行成型。此外,优选地设置有密封装置,用于将所述洁净室与(非无菌)环境隔绝。例如,该密封装置可以是环形的并且可以注入液体、特别是水的通道。在这种情况下,设置所谓的浪涌容器,用于将洁净室与周围环境隔绝。
12、在优选的实施方式中,所述角度大于25°,优选地大于30°,优选地大于35°,特优选地大于40°。
13、在另一优选的实施方式中,所述角度小于80°,优选地小于70°,优选地小于60°,特优选地小于50°。
14、特别优选地,接口或出口向下翻转45°。这样可以简化软管的铺设,避免软管90°弯曲。此外,软管管线只需弯曲45°。以此方式,在相同的安装条件下,连接线、尤其是软管的最小弯曲半径就会相应增大。
15、以此方式,可以使用符合din 20066或din en 853等不太严格标准要求的软管。在现有技术条件下,必须使用允许弯曲半径小于或优于相应标准要求的软管。因此,在现有技术条件下,制造商的选择和材料的选择受到严重限制,在出现供应瓶颈的情况下也是如此。
16、在另一有利的实施方式中,连接线是软管连接,尤其是符合din 20066或din in853标准的软管连接,尤其是符合这些标准的最大软管连接。这意味着连接线不必符合比上述标准更高的标准,因此可以提供更低成本的连接线。
17、特别优选地,软管连接件由nbr(丁腈橡胶)或epdm(三元乙丙橡胶)制成。在另一优选的实施方式中,连接线由聚四氟乙烯(ptfe)制成。这种材料特别适用于无菌应用,因为它可以用灭菌剂(如过氧化氢)进行灭菌。
18、在另一有利的实施方式中,连接线可拆卸地设置在所述环形通道处,尤其是无需工具就可拆卸地设置在所述环形通道处。因此,可以想到的是,连接线具有软管和软管接头,可以插入相应的接口(或插到这些接口上),与之连接。连接可以使用卡环,例如圆形金属丝卡环。下文将结合附图对此进行详细说明。
19、在优选的实施方式中,每个成型工位都分配有阀门布置,所述阀门布置具有多个阀门装置的其中之一,或者说,每个成型工位都具有阀门布置,所述阀门布置具有多个阀门装置的其中之一,用于控制使用多级压力对塑料型坯的冲击。特别优选地,至少两个,优选地,至少三个和优选地,至少四个这样的阀门设置在阀门布置上。
20、例如,第一阀门可以控制预吹气压力,第二阀门可以控制中间吹气压力,第三阀门可以控制最终吹气压力。压缩空气可以通过第四阀门释放到环境中。特别优选地,该装置适用于并且规定为,用至少三个不同的压力等级,优选是至少四个压力等级冲击塑料型坯。此外,还可以使用四个以上的压力等级,尤其是可以采用级联的方式。
21、在另一有利的实施方式中,该装置具有多个环形通道,其中优选地,每个环形通道都有接口,这些接口从环形通道中伸出向一个方向延伸,所述方向与所述各个环形通道的平面成至少为20°的角度。就这些环形通道而言,上述角度优选地也在上述尺寸范围内。
22、特别优选地,所述环形通道在垂直方向上重叠。在这种情况下,每个环形通道都可以是相同类型的,从而简化了整个装置的制造。
23、在另一有利的实施方式中,该装置的阀设计为预定的允许工作压力,其中该工作压力优选在35至45巴之间,优选在37至43巴之间,特别优选在39至41巴之间。通过使用较低的工作压力,在连接线或软管的公称宽度相同的情况下,可以增加软管接头的内径。
24、例如,可以将软管接头的内径从14毫米增加到17毫米,从而使横截面积增加47%。在这种情况下,相同质量流量下的压力损失会大大减少。连接线的所谓kv值(即流量系数或流量系数)也会增加约50%。
25、在另一优选的实施方式中,每个环形通道或存储部都可以与阀门,优选是成型工位各自阀门布置中的阀门进行流体连接。
26、在另一有利的实施方式中,每条连接线都具有用于连接所述成型工位的阀门装置的第一端部和用于连接所述连接线与所述环形通道的第二端部,并且这些端部以相同或不同的方式进行标记。尤其地,这些端部的标记方式不同,可以通过视觉或肉眼(例如颜色、图案和/或几何形状)进行区分。例如,可以在预装软管线两端使用不同颜色的标记。接口部件或组件优选地也标有相应的颜色。这样就不会弄混软管线或连接错误。
27、此外,在排除故障时,即使在远处也能比较容易地比较颜色。在选择这些颜色时,优选地能让色觉障碍者(如红绿视觉障碍者)也能轻松识别。例如,可以使用彩色电缆扎带、涂漆或涂层金属带、彩色o型圈或彩色基材作为标识。此外,胶点、贴纸等也可以设计成不同的颜色。
28、在另一有利的实施方式中,该装置具有多个环形通道,并且这些环形通道形成共同的环形通道布置,其中所述环形通道布置具有限定每个环形通道的内环形通道部分和同样限定每个环形通道的外环形通道部分,所述内环形通道部分设置在所述外环形通道部分内。特别优选地,内环形通道和/或外环形通道各自是一体式构造。这两个环形通道部件可以各自具有圆形或环形轮廓。
29、需要指出的是,这个环形通道的设计也可独立于上文所描述的发明使用。
30、因此,本发明还涉及一种用于将塑料型坯成型为塑料容器的装置,其具有运输装置,所述运输装置沿预设的运输路径运输这些塑料型坯,其中所述运输装置具有可旋转的运输载体,在所述运输载体处设置有多个用于将塑料型坯成型为塑料容器的成型工位,其中这些成型工位各自具有冲击装置,用于用可流动的介质冲击这些塑料型坯。
31、此外,所述装置具有至少两个、优选多个可旋转的并且与所述运输载体的旋转运动耦合的环形通道,用于存储可流动的介质、尤其是气体介质。
32、优选地,这些环形通道形成共同的环形通道布置,其中所述环形通道布置具有限定每个环形通道的内环形通道部分和同样限定每个环形通道的外环形通道部分,其中所述内环形通道部分设置在所述外环形通道部分内。
33、特别优选地,内环形通道部分具有(径向)外凹槽,这些凹槽构成环形通道的一部分。特别优选地,外环形通道部分也具有(径向)内凹槽,这些内凹槽构成环形通道的一部分。
34、特别优选地,内环形通道部分和外环形通道部分的凹槽相同或大小相同,这样就可以将各自的凹槽相互一致地叠合在一起,形成封闭的环形通道。
35、特别优选地,内环形通道部分和外环形通道部分都是旋转对称的。
36、在另一有利的实施方式中,在环形通道布置中形成阀门,该阀门允许空气溢流从环形通道流入另一环形通道。
37、在另一有利的实施方式中,设置有密封装置,用于相互密封通道。例如,可以在内环形通道部分处围绕该环形通道部分圆周布置o型圈。此外,还可以采用其他类型的旋转密封件,例如四方环、径向轴密封件、v型圈等。
38、此外,还可以想到的是,在上环形通道和下环形通道处设置额外的密封装置。
39、特别优选地,压力测量装置集成在至少一个环形通道中,优选是集成在多个环形通道中。
40、在另一优选的实施方式中,所述连接线可以无缝隙和/或平整地连接到所述接口上。例如,连接线的一端可以具有o型圈(或例如密封垫圈或四方环),或在端面上具有o型圈,从而无缝隙地连接到接口上。
41、优选地,在平面密封系统中不存在缝隙和凹槽。连接线与接口之间的连接优选是无缝隙的。在更换连接线,特别是软管线时,可以很方便地清洁接管的平面,并检查是否有损坏。如果有毛刺或突起,可以很容易地用磨石去除。在现有的机器中再次使用平面密封件。
42、在优选的实施方式中,连接线具有软管和软管接头。特别优选地,软管接头的内径大于13mm,优选大于14mm,优选大于15mm,特别优选大于16mm。特别优选地,软管接头的内径小于24mm,优选小于22mm,优选小于20mm,优选小于19mm,特别优选小于18mm。
43、所建议的工作方法可以大大减少装置内的压力损失。以此方式,该装置的能效就会提高,运行成本就会降低。环境平衡也会因此得到改善。
44、此外,本发明还涉及一种用于将塑料型坯成型为塑料容器的方法,其中运输装置沿预设的运输路径运输这些塑料型坯,其中所述运输装置具有可旋转的运输载体,在所述运输载体处设置有多个用于将塑料型坯成型为塑料容器的成型工位。这些成型工位各自具有冲击装置,所述冲击装置用可流动的介质冲击这些塑料型坯,并且所述装置具有至少一个可旋转的并且与所述运输载体的旋转运动耦合的环形通道,所述环形通道存储可流动的介质、尤其是气体介质,并且所述环形通道通过连接线与各个成型工位流体连接。
45、根据本发明,所述环形通道在优选的平面、尤其是水平面上延伸,并且在所述环形通道处设置有多个用于布置连接线的接口,这些接口中的至少一个从所述环形通道中伸出向一个方向延伸,所述方向与所述环形通道的平面成至少为20°的角度,尤其地,向下延伸。
46、环形通道的平面可以理解为,特别是由贯穿各环形通道中心的几何线所限定的平面。
47、特别优选地,使用多个不同的压力水平冲击塑料型坯,使其膨胀。
48、在另一优选的方法中,塑料型坯的膨胀在洁净室内进行。
49、特别优选地,该装置具有多个环形管道。
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