专利名称：用于容器和芯座的吹塑机的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据专利权利要求1的前续部分的一种吹塑机以及根据专利权利要 求20的前续部分的一种芯座。
背景技术：
在用于塑料瓶的拉伸吹塑机中，预制品在吹制工段中被加工之前，在传输通道中 被传输通过加热工段。每个预制品已包括了至少基本上与成品瓶的口部相对应的口部，并 且在其口部通过插入的预制心轴而保持在传输通道上。预制心轴以可更换方式被固定在安 装于传输通道的芯座上。当需要制作具有各种口部的许多不同的容器类型、例如瓶子时，由 于具有不同口部的预制品发生了改变，吹塑机不得不进行重组。那就是说，预制心轴非常精 确地配合到口部，也因此无法适应不同的口部类型。在实际生产中使用的吹塑机中，联接件 由芯座上的一个自由端套筒和在预制心轴上可插入到套筒中的一栓钉组成。在套筒中，具 有一止点凸轮区(dead center cam area)的两径直对置并倾斜上升的导向通道凹进，布置 在栓钉处的销钉接合到所述止点凸轮区中。另外，设置有一个弹簧，其非正向地支撑强制联 锁(positive locking)的。为了在传输通道停止的情况下更换预制心轴，需要一人工或工 具作用于预制心轴上，向上推动预制心轴并且之后使其绕着其纵轴旋转，直到销钉从导向 通道出来。反之亦然，当插入一个新的预制心轴时，预制心轴在导向通道中利用销钉向上穿 过，在过程中，预制心轴被轴向地向上推动并旋转，直到它被锁定。当在运输过程中大量热 应力和振动作用在芯座和预制心轴上时，联接件必须确保预制心轴能够被安全的固定并因 此产生一种当被更换时必须要克服的相对高的保持力。操作麻烦，占用相当长时间并且需 要大量的技术工人。通常有数百个芯座被设置在传输通道中时，更换所持续的时间之长很 不适当。
发明内容
本发明的根本目的是提供一种开始所提及类型的吹塑机以及一种易于操作地并 需要非常短的更换时间的用于预制心轴芯座。 关于具有专利权利要求1的特征的吹塑机和关于具有专利权利要求20的特征的 芯座的目的能够被实现。 通过两个目的在功能上的分离，一方面利用夹紧机构可靠地产生用于预制心轴的 高保持力，另一方面致动释放元件以尽量平稳运行地释放夹紧机构，并且采用一种方便进 行人机控制的方式，联接件的操作对操控员是相当友好的并且联接件能够非常快速地分别 被连接和释放。也就是说，为了释放夹紧机构，在预制心轴被移出或自动脱落之前，基本上 能够轻易地独立于保持力并在仅很小的行程上移动释放元件，而当释放元件没被驱动时， 夹紧机构单独负责控制高保持力。 优选地，芯座的联接件是一球节锁，其结构简单、自动防故障并易于操纵，然而却 能产生预制心轴所需的高保持力，并且仅相对于芯座移动释放元件就可以释放球节锁。预制心轴上无需施加力。释放元件在球节锁上的作用可被设计为使得，尽管具有相对小的释 放力的高保持力和小的行程，该球节锁还是可以容易和快速地释放。球节锁具有进一步的 优势也在于，允许通过使预制心轴简单地放入而插入预制心轴而不需要为该操作采用释放 元件。这不排除仍利用球节锁，这需要致动释放元件以插入预制心轴。 优选地，夹紧机构和释放元件被安装在吹塑机的芯座中。这使得预制心轴对各口 部类型使用一种简单的设计。 特别优选地，释放元件从一个被动位置运动到能够容易地移出预制心轴的释放位 置，在被动位置中，球节锁大约在相对于芯座以及也相对于固定预制心轴的芯座的轴向方 向上自动地起作用。该运动方向不仅能够很好的手动操纵，而且也特别适合于机械作用，例 如利用自动或半自动心轴更换装置。 优选地，夹紧机构仅在预制心轴的分离方向上锁紧，而预制心轴在没有释放元件 作用的情况下能容易地插入并固定在夹紧机构中。预制心轴通过插入并且在没有任何进一 步的操作的情况下专门地固定。 在一个优选实施方式中，释放元件包括在芯座和预制心轴之间向外凸出的手柄， 该手柄能被手动或机械地操作以将释放元件调节到释放位置。尽管通常在吹塑机的传输通 道中的空间条件有限，但是在区域内进入是极其可能地。 在另一可选的实施方式中，释放元件的轴向运动通过辅助单元来作用，该辅助单 元例如设置在芯座上并且例如表现为约横向于轴向方向被致动并使横向运动转换成释放 元件的轴向运动的杠杆或按钮。 在一个优选实施方式中，预制心轴能够利用栓钉而固定于夹紧机构的推入座 (push_in seat)中。 优选地，夹紧机构为具有至少一个滚珠、优选地具有在圆周方向上分布的多个滚 珠的球节锁。每个滚珠被吸在芯座的通道中，即在芯座中沿预制心轴的移出方向相对于芯 座的轴线倾斜地延伸的表面(斜坡或锥形表面)和在一端敞开以引入预制心轴的栓钉的芯 座的心轴推入座之间。 为了调整滚珠以使得其可以容易地移动且仍然被吸住，固定地位于芯座内的通道 是由外向内变窄的孔，优选为沉孔(co皿terbore)，滚珠接合在孔中并且滚珠能够通过孔将 其圆周部分地移置到心轴推入座中以能够作用在栓钉上。沉孔相对于滚珠的弯曲被设计为 使得当滚珠作用在栓钉上时，滚珠也具有水平和轴向间隙。保持力(在旋转方向上和在轴 向方向上)通过沉孔壁被传递到芯座上。在芯座中的滚珠的间隙区域能够允许每个滚珠进 行使球节锁的发挥其功能所需的运动。 在一个优选的实施方式中，释放元件为可移动的套筒，其从一端接合到滚珠的间 隙区域中，优选地，该套筒在芯座的壁上被引导并且支撑在芯座中以确保其没有脱出并且 指引滚珠。 在一个优选的实施方式中，套筒从滚珠间隙的一端延伸超过各滚珠。套筒包括用 于滚珠的开口 ，套筒能够在该开口中被移置从而能够支持套筒不会从芯座脱出。尽管通常 将芯座安装成被悬挂的方式，以使得无论重力如何向下作用在套筒和/或滚珠上，弹簧都 能优选地作用在套筒上，所述弹簧在朝向被动位置(passive position)的方向上作用在套 筒上。对于弹簧来说，在释放元件作用时能容易地克服的低预张紧力就足够了。
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为了装配方便，有利的是，在邻接各滚珠开口的套筒中，0形环滚珠位于外部。这 种简单构型的0形环防止滚珠在组装或拆卸时脱落。 在一个建设性地简单的实施方式中，手柄为在套筒的外露端向外凸出的环形法 兰。为了尽可能地防止在手柄的致动期间将转动力传递到套筒和滚珠上，环形法兰能相对 于套筒转动。 在一个实施方式中，在预制心轴处的栓钉至少基本上为圆柱状的。在一个滚珠或 多个滚珠分别与圆柱状栓钉的外周之间上升的摩擦力对于安全地保持预制心轴显然是足 够的。 然而，在一个优选的具体实施方式
中，凹槽、优选为浅的圆周槽能设置在栓钉圆周 和滚珠的作用区域中，以确保预制心轴在与运行相关的振动和/或热影响下不会以一种不 可控的方式离开它的锁定的工作位置。 借助于释放元件，在手动驱动的情况下已经能够在更换期间进行方便和快速的处 理。为了更进一步縮短和/或简化更换时间，根据本发明一个重要的思想，在传输通道上布 置至少一个致动释放元件或其手柄的自动或半自动心轴更换装置。该心轴更换装置能平稳 地或横向地带到和/或接入到传输通道上，或者甚至沿平行于传输方向运动以一个接一个 地更换预制心轴或者每次更换全组预制心轴。 在一个优选的具体实施方式
中，自动或半自动心轴更换装置包括一可驱动的致动
器(手动地或借助于气动的方式、马达驱动或其他驱动)，并且优选为移出或插入相应的预
制心轴的心轴夹持器。用于预制心轴的一个储存器应当配置给心轴夹持器，例如用于被插
入的或者已被移出的预制心轴，或者用于被插入的和那些已经被移出的预制心轴。 根据一个更重要的特征，能够设置至少一个自动的或半自动的用于去除的更换装
置和至少一个自动的或半自动的用于插入预制心轴的更换装置。之后，也能配备多个用于
移出的预制心轴和用于被插入的预制心轴的储存器。 作为一个原则性内容，结合能够以非常小的力的支出和短的行程实施的相当方便 的释放运动，在芯座中的球节锁具有有利的效果，即以相对小的力和成本非常可靠地产生 用于插入的预制心轴的高保持力。通过保持功能与释放功能的分离，两种功能能够得到优 化，并且特别是释放功能允许相当短的更换时间。
根据附图，对本发明主题的具体实施方式
进行了说明。图中
图1为一装载了预制品的容器吹塑机的示意图， 图2示出了例如用于图1的吹塑机的装备有预制心轴的芯座的立体图，
图3示出了连接有预制品的图2的纵向截面图，以及
图4示出了半自动或自动的预制心轴更换系统的示意图解。
具体实施例方式
图1示意地图示了用于容器的吹塑机M，例如用于塑料瓶的拉伸吹塑机。具有未示 出的吹塑星状物(blow molding star)的吹制工段S连接到传输通道F上，传输通道F至 少分几部分通过加热装置H以加热或热处理预制品P。操作中的传输通道F沿传输方向1
6运动并包括彼此临近放置的多个心轴装置D，每个心轴装置D由芯座2和预制心轴3构成， 芯座2可在传输通道F中运输并且在这种情况下被安装成悬挂式，预制心轴3以可更换的 方式连接到芯座2上，每个预制品P都能够放置于到心轴3上。在操作中，心轴装置D可以 在转动5的方向上相对于它们的轴转动。 根据图2和3，预制心轴3利用可释放联接件K以可更换的方式安装在经由轴11 安装的芯座2上，以能够将用于具有预定的口部构思的预制品类型的预制心轴3更换为用 于另一种预制品类型的另一预制心轴3。可释放联接件K可以借助于释放元件4而释放，用 于机械或手动作用的向外凸出的手柄6连接在释放元件上。临近于头部9，预制心轴3具有 上栓钉10并在下端处具有例如多个0形环8， 0形环8使至少一个夹爪100张开以用于保 持已经放上的预制品P夹紧。冷却片7能在芯座2上成型。头部的下部分也可以安装有冷 却片7'。在操作中，这些冷却片7'位于预制品的口部中，以使得在加热过程中，辐射热量能 由头部吸收并且引入到预制品中。头部9在其下端装备有夹爪100，夹爪100在被保持的预 制品的口部的内表面上作用一保持力。此处，夹紧能够为例如在凹槽中垂直连接的多个夹 爪IOO，然而它们也可以是在圆周方向上连接的一个或多个夹爪100。 根据图3，球节锁G是可释放联接件K的主要部件。球节锁G和释放元件4布置 在芯座2中。球节锁G连同释放元件4以一个未示出的可选方式容纳在相应的预制心轴3 中。 预制品P通过它的口部12安装在预制心轴3上。另一栓钉13从栓钉10延伸超 过一肩部，栓钉13能插入到芯座2的推入座中并且在此借助于球节锁G固定。
—个环形滚珠间隙区域14被限定在芯座2中，滚珠间隙区域14在外部通过一倾 斜或圆锥形延伸表面15限制，而在内部通过芯座2的壁22限制。表面15倾向于向内倾斜 (在图3下面部分)并用作球节锁G的夹紧表面。球节锁G包括至少一个滚珠16 (或者在 环形方向上分布的多个滚珠16)，滚珠16通过壁22中的通道23作用在栓钉13上。通道 23例如设计为允许用于滚珠16的特定轴间隙的内锥形沉孔，然而，通道23的内部小于滚珠 直径。在栓钉13中，通过虚线表示的用于连接滚珠的凹槽可能设置在滚珠的作用区域中， 例如浅的圆周沟槽30中。 释放元件4是一个套筒29，以轻的滑动配合引导套筒29在壁22上运动并且此处 向上延伸超过滚珠16并从滚珠间隙区域14的下端的底部出来。在套筒29中，开口 20大 致根据滚珠直径来设计，滚珠能够在开口 20中向内和向外移置。在临近开口 20的上侧，有 利于组装球节锁G的0形环21放置在套筒29的外侧。弹簧24、例如波纹垫圈通过预拉伸 从上到下作用在套筒29上。手柄6在所示的具体实施方式
中为向外凸起的环状法兰，其借 助于锁紧环17可转动地安装在套筒29的下端上。 在一个未示出的可选方式中，套筒29也可仅从底部作用在滚珠16上并被固定在 芯座2中以使得其无法以不同的方法脱出。 更进一步，在未示出的可选方式中，至少一个换向杆能连接在芯座2的外部，所述 杆通过压力可运动或横向于芯座的轴线拉动并且作用在释放元件4上以轴向调节该释放 元件4。所述杆将侧向的致动力转变成释放元件4的轴向致动力。 在图3中，示出了处于锁定位置的球节锁G。每个滚珠6通过压力搁置在表面15 上并且同时也通过压力搁置在栓钉13的外部圆周上。依照这种方式，预制心轴3通过使每
7个滚珠16被支撑在通道23中从而在壁22中而保持向下以防止脱出。 为了释放球节锁G并移出预制心轴3，在箭头18方向上的一个力从所示的被动位
置向上施加到释放元件4上，从而使滚珠16沿着表面15向上运动并且因此放弃了它在栓
钉13上的作用。之后，预制心轴3或者自动落下，或者手动地或通过未示出的预制品夹持
器被拉出。 为了插入新的预制心轴3，仅需使栓钉13转移到推入座中，例如直到肩部邻接在壁22处的销钉10和栓钉13间，并且这不会致动释放元件4，因此球节锁G自动地占据了例如通过弹簧24来支撑的锁定位置。
能够手动或机械地致动释放元件4。 图4图示了用于预制心轴的更换系统，此处示出了两个心轴装置D，其中左边的一个仍包括芯座2中的预制心轴3，并且致动器B作用在释放元件上。在图4右边的心轴装置D中，预制心轴3已经从传输通道F的芯座2中移出。 能够设置自动或半自动的更换机A以插入或移出相应的预制心轴3，该机器或者固定地位于传输通道F处，或者可使其侧向地运动并能够对接到传输通道F上，或者它甚至能连同传输装置(方向箭头25) —起行进。自动机A可包括一个或多个心轴夹持器26和可驱动致动器B用以更换一个或同时更换多个预制心轴3。在更换过程中，自动机A或者包括分别用于心轴夹持器或夹持器组26， 26'和致动器B的驱动器，或者也部分手动地致动以使相应的心轴夹持器26， 26'和/或相应的致动器B运动。 有利的是，驱动机A包括至少一个用于移出预制心轴DA并将它们向下放在储存器27中的心轴夹持器26，26'，和至少一个用于每次例如从另一个储存器28中拾起并插入新的预制心轴DN的心轴夹持器26， 26'。 自动机A可设计用来实施两个更换动作或仅用来实施更换动作中的一个。有利的是，自动机A位于传输通道F被转变处的传输通道的位置上，因而芯座2与传输通道的直线进程上相比分开地稍微更远。在该区域中，能够使得更好地进入到每个芯座2与释放元件4中。 根据图2和3的心轴装置D也可用于其他机器，其中的一个目的是借助于心轴来进行传送或定位，并且其中能够更换不同的心轴。
权利要求
一种用于容器、特别是瓶子的吹塑机(M)，具有输送芯座(2)的传输通道(F)和借助于可释放联接件(K)以可更换方式而固定在芯座(2)上的预制心轴(3)，其特征在于，每个联接件(K)包括心轴夹紧机构(C)和能够从外部接近的释放元件(4)，所述释放元件(4)至少能够相对于芯座(2)进行调节以释放夹紧机构(C)。
2. 根据权利要求l所述的吹塑机，其特征在于，夹紧机构(C)和释放元件(4)布置在芯 座(2)中。
3. 根据权利要求l所述的吹塑机，其特征在于，释放元件(4)可以近似在芯座(2)轴向 (18)上、优选也相对于固定心轴(3)而从被动位置移动到释放位置。
4. 根据权利要求l所述的吹塑机，其特征在于，夹紧机构(C)仅在预制心轴(3)的分离 方向上锁紧，并且预制心轴(3)能够被插入到夹紧机构(C)中而无需致动释放元件(4)。
5. 根据权利要求3所述的吹塑机，其特征在于，释放元件(4)包括在芯座(2)和预制心 轴(3)之间向外凸出的手柄(6)以用于手动或机械作用。
6. 根据权利要求5所述的吹塑机，其特征在于，设置有辅助元件以调节释放元件(4)， 所述辅助元件在作用力近似横向于轴向的情况下，在轴向上转变作用运动。
7. 根据权利要求l所述的吹塑机，其特征在于，预制心轴(3)能够通过栓钉(13)而被 固定在夹紧机构(C)的推入座中。
8. 根据权利要求l所述的吹塑机，其特征在于，夹紧机构(C)为具有至少一个滚珠 (16)、优选地具有在圆周方向上分布的多个滚珠的球节锁(G)，并且每个滚珠(16)在芯座 (2)的表面(15)和一端开放的心轴推入座之间布置在芯座(2)的通道(23)中，所述芯座 (2)的表面(15)在预制心轴(3)的脱出方向上相对于芯座的轴线倾斜或者呈锥形。
9. 根据权利要求8所述的吹塑机，其特征在于，在内部限制心轴推入座的芯座(2)的壁 (22)中，通道(23)是一个由外到内逐渐变窄的孔，优选为沉孔，并且在壁(22)和倾斜的或 者锥形的表面(15)之间设置有滚珠间隙区域(14)。
10. 根据权利要求9所述的吹塑机，其特征在于，释放元件(4)为从一端接合在滚珠间 隙区域(14)中并优选地在侧壁(22)上被导向的可移动套筒(29)，所述套筒被支撑在芯座 (2)中使得其不能被拔出并且指引滚珠(16)。
11. 根据权利要求IO所述的吹塑机，其特征在于，套筒(29)从滚珠间隙区域的一端延 伸出超过滚珠(16)并且包括用于滚珠(16)的开口 (20)，在套筒(29)的运动过程中，在开 口 (20)中滚珠(16)能够沿斜的或锥形的表面(15)移位，并且在朝被动位置的方向上作用 在套筒上的弹簧(24)优选地作用在套筒(29)上。
12. 根据权利要求10所述的吹塑机，其特征在于，o形环(21)位于临近套筒(29)内的 滚珠开口 (20)的外侧。
13. 根据权利要求ll所述的吹塑机，其特征在于，手柄(6)为在套筒(29)的外端处向 外凸出的环形法兰，优选为相对于套筒转动的环形法兰。
14. 根据权利要求7所述的吹塑机，其特征在于，栓钉(13)至少实质上是圆柱状的。
15. 根据权利要求7所述的吹塑机，其特征在于，栓钉(13)包括在滚珠作用区域中的凹 槽(30)，优选为浅的圆周沟槽。
16. 根据前述权利中的至少一项所述的吹塑机，其特征在于，致动释放元件(4)或手柄 (6)的至少一个的自动或半自动心轴更换机器(A)位于传输通道(F)上，所述心轴更换机器(A)能够优选地平稳地或横向地被带到和/或接到传输通道(F)上和/或能够平行于传输 方向(1)被移动。
17. 根据权利要求16所述的吹塑机，其特征在于，自动或半自动心轴更换机器(A)包括 用于释放元件(4)的可驱动致动器(B)，以及优选为运动地、气压地或手动驱动的心轴夹持 器(26)，并且用于预制心轴(D)的储存器(27,28)优选地配置给心轴夹持器(26)。
18. 根据权利要求17所述的吹塑机，其特征在于，心轴夹持器(26)能够被驱动以使预 制心轴(D从芯座(2)移出，并且将预制心轴(D)拾起并插入到芯座(2)中，并且用于移出 的预制心轴(DA，DN)的储存器(27)和用于将要插入的预制心轴(DA，DN)的储存器(28)配 置给心轴夹持器(26)。
19. 根据权利要求16所述的吹塑机，其特征在于，在同一个自动或半自动心轴更换机 器(A)中或者在至少另外的自动或半自动的心轴更换机器(A)中，设置有被驱动将心轴拾 起并插入到芯座中的心轴夹持器(26')。
20. —种用于预制心轴(D)、特别是用于吹塑机(M)的芯座，其具有可释放联接件(K)， 用于以可更换方式在相同的芯座(2)处连接和固定不同预制心轴(D，DA，DN)中的每一个， 其特征在于，联接件(K)包括带有球节锁(G)的心轴夹紧机构(C)和能够从外部接近的释 放元件(4)，所述释放元件(4)能够至少相对于芯座(2)进行调节以释放球节锁。
全文摘要
本发明涉及一种用于容器的吹塑机，其具有传输芯座的传输通道，以及借助于可释放联接件以可更换方式连接到芯座上的预制心轴，其中每一个联接件包括心轴夹紧机构和可从外部接近的释放元件，所述释放元件至少相对于芯座可调节以释放夹紧机构。在特别是用于吹塑机(M)的芯座中，心轴夹紧机构设计为具有球节锁，并且球节锁能能借助于释放元件释放以更换预制心轴。
文档编号B29C49/42GK101778709SQ200880102439
公开日2010年7月14日 申请日期2008年7月30日 优先权日2007年8月8日
发明者沃尔夫冈·舍恩贝格尔 申请人:克朗斯股份公司