用于将塑料预制件成形为塑料容器的装置和吹塑模具载体的制作方法
【专利摘要】一种用于将塑料预制件(10)成形为塑料容器(10a)的设备(1)，包括安装在活动载体(2)上的至少一个吹塑站(8)；所述吹塑站(8)包括用于支撑吹塑模具(4a、4b)的吹塑模具载体(6)，所述吹塑模具载体(6)具有第一吹塑模具载体部件(6a)以及第二吹塑模具载体部件(6b)；第二吹塑模具载体部件(6b)可远离第一吹塑模具载体部件(6a)移动以打开吹塑模具(4a、4b)，以便移出塑料容器(10a)和/或插入预制件(10)；第二吹塑模具载体部件(6b)可朝第一吹塑模具载体部件(6a)移动，以将吹塑模具(4a、4b)转移至关闭状态以用于成形所述预制件；第二吹塑模具载体部件(6b)相比第一吹塑模具部件(6a)具有更低的密度和/或强度。
【专利说明】用于将塑料预制件成形为塑料容器的装置和吹塑模具载体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将塑料预制件成形为塑料容器的装置以及一种吹塑模具载体。
【背景技术】
[0002]现有技术中，一段时间以来已经已知这样的装置。通常塑料预制件在多个吹塑台中由压缩空气加压成形为塑料容器。作为膨胀过程中的一部分，发生有多个相继的运动过程。通常，吹塑模具载体的半部(halves)转动分离(pivoted apart)以供塑料预制件插入，在塑料预制件插入后，该吹塑模具半部转动至一体(pivoted together)以执行膨胀过程。在膨胀过程结束之后，吹塑模具载体部件再次转动分离以便能排出已吹塑完成的塑料容器。当吹塑模具载体处于关闭状态时，尤其在膨胀过程中，此外，吹塑模具载体锁定在一起，以便能承受不小的压力。通常，在两个吹塑模具载体部件中的一个上安装有压垫机构，以便在吹塑过程中的主要(prevailing)内部压力期间，能以较大的压力将安装在吹塑模具载体部件上的两个吹塑模具按压在一起；其中，所述较大的压力大于由吹塑压力引起的力。由此使得在容器上的可以看见的接缝能够保持尽可能的小。
[0003]此外，在现有技术中已知有灭菌的应用中，各个吹塑台在洁净室内部进行操作(conduct)。例如，WO 2012/020159A2描述了一种用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备，该设备具有包含若干个吹塑台的运输装置以及洁净室。借助该洁净室，可在塑料容器的生产及饮料灌装过程中保证无菌的环境。
[0004]WO 2012/020159A2的主题在此全文引用为本申请的主题，以作参考。
[0005]在一些国家中，发布有用于这样的灭菌处理的准则。例如，在美国，这样的准则由FDA(食品和药物管理局)强制执行并进行监督。
[0006]如上所述，吹塑台的重要元件为锁定机构，该锁定机构在吹塑过程中将两个模具载体的半部连接或锁定在一起。在吹塑过程结束之后，该锁定解除。打开模具之后，容器可移出并插入新的预制件。在现有技术中，这些锁定机构通常具有锁定轴，该锁定轴安装在两个吹塑载体的其中一个上。分散在模具载体高度上的若干个支承点确保了元件内力的均匀分布。由于这种锁定必须承受若干个10000N的支撑力，因此这种结构非常重要。锁定过程例如由该锁定结构的旋转或线性运动组成。此运动通常由贴附在机器的底座结构上的固定弯曲部(stat1nary curve)产生,并由不同的偏移将该运动转移至锁定轴。
[0007]这种模具载体的打开及关闭运动独立于上述的运动，并且分开控制。通过固定的控制弯曲部进行控制。因此，为了完整的控制效果，需要两个弯曲部，一个用于控制两个吹塑模具载体的半部，另一个用于控制锁定机构。
[0008]还需要提供吹塑模具和/或吹塑模具载体外壳的回火处理，以便能在膨胀过程中对塑料表面进行快速冷却或加热。
[0009]经分析发现，该两个吹塑模具载体部件需满足不同的要求。
[0010]例如,有可能吹塑模具载体部件的非对称地打开(asymmetric opening)能提供运动学(kinematic)优势，以便能将预制件轻柔地插入吹塑模具内(以用于预制件及吹塑模具的控制弯曲部及用于插入或排出的转移星形轮)。若出于上述原因，则一个吹塑模具载体部件必须相较于另一个枢转至更远，且施加在此吹塑模具载体部件上的力的强度更高。
[0011]此外，吹塑模具载体部件必须抵持上述的压垫机构，这再次使得吹塑模具载体部件更重。
[0012]此外，也可利用吹塑模具载体部件对上述的锁定机构进行枢转。此锁定机构通常具有活动件(例如，可转动的钩)，该活动件必须由至少一个吹塑模具载体部件支撑；这也再次使得吹塑模具载体部件更重。然而另一吹塑模具载体部件仅仅需要提供表面，以生成适用于另一载体部件的活动件的形状(例如容纳所述钩的槽)。
【发明内容】
[0013]因此，本发明的目的在于，使得吹塑台的吹塑模具载体部件适应于不同的需求，尤其是关于运动学及重量方面的需求。这将由根据权利要求1所述的设备及根据权利要求12所述的吹塑模具载体来实现。优选的实施方式和改进构成从属权利要求的主题。
[0014]依据本发明的用于将塑料预制件成形为塑料容器的设备，包括安装在活动载体上的至少一个吹塑站。其中，所述吹塑站包括用于支撑吹塑模具的吹塑模具载体，该吹塑模具载体具有第一吹塑模具载体部件以及第二吹塑模具载体部件。其中，第二吹塑模具载体部件可远离所述第一吹塑模具载体部件移动以打开所述吹塑模具，以便移出塑料容器和/或插入预制件，其中所述第二吹塑模具载体部件可朝所述第一吹塑模具载体部件移动，以将所述吹塑模具转移至关闭状态以用于成形所述预制件。
[0015]根据本发明，所述第二吹塑模具载体部件相比所述第一吹塑模具部件具有更低的密度和/或强度。
[0016]通过单独选定材料密度或制成所述吹塑模具载体部件的实际材料的密度，不同的功能可根据需要分布在所述两个吹塑模具载体部件上。
[0017]所述第二吹塑模具载体部件相比所述第一吹塑模具载体部件的密度比的范围尤其是0.2-0.6之间，优选为0.3-0.45之间。
[0018]所述第二吹塑模具载体部件的密度范围尤其是2_4kg/dm3之间，所述第一吹塑模具载体部件的密度范围为7-9kg/dm3之间。
[0019]所述第二吹塑模具载体部件相比所述第一吹塑模具载体部件的强度比的范围尤其是0.5-0.95之间，优选为0.7-0.9之间。
[0020]所述第二吹塑模具载体部件的抗张强度范围尤其是440-520N/mm2(Rm)之间，所述第一吹塑模具载体部件的抗张强度范围为480-850N/mm2之间。
[0021]特别地，所述第二吹塑模具载体部件大致由铝合金制成。而所述第一吹塑模具载体部件大致由钢合金制成，尤其是由不锈钢制成。
[0022]特别地，所述铝合金由至少51%的铝原子构成，其他合金成分可以是锌、镁和/或铜。也可以想到提供锰或镍作为其他合金成分。所述铝合金甚至与灭菌或清洁剂接触时，尤其不易受腐蚀。
[0023]所述钢或不锈钢包括至少51%的铁原子。对于不锈钢而言，可以采用例如已知为1.4301的传统的不锈钢。
[0024]由于通常所述洁净室的表面定期与侵蚀性的清洁剂接触，因此不锈钢及抗腐蚀的铝合金的使用对于在所述洁净室的应用尤其具有优势。
[0025]然而，同样可以想到的是，一个所述吹塑模具载体部件，尤其是第二吹塑模具载体部件由不同的材料制成。在这个例子中，材料的密度由总质量除以总体积来决定。
[0026]所述容器可以是预制件、瓶子、罐头、桶、注射器、袋子及类似的结构。
[0027]—般地，吹塑模具载体部件支撑吹塑模具载体半部，其中这些吹塑模具载体部件可以移动至一起。吹塑模具载体半部通常塑形成瓶子侧面轮廓的形状，所述瓶子的瓶口部分及底座通常不属于该轮廓的一部分。在吹塑模具载体部件与吹塑模具半部之间可设置另外的中间外壳，例如模具载体外壳(该模具载体外壳通常形成所述压垫的接触面，且可移动地安装在所述吹塑模具载体上)，或母模(master moulds)(通常用于回火或支撑非标准直径的模具)或者绝缘外壳。在可能的结构中，从最深处的瓶子看来，可以按照以下顺序进行部件的布置:吹塑模具半部、母模半部、模具载体外壳、吹塑模具载体部件。所述模具载体外壳在此例中通常仅安装在一侧，例如安装在所述第一吹塑模具载体部件上。在第二侧的设置如下:吹塑模具半部、母模半部、吹塑模具载体部件。
[0028]然而，同样可以想到的是，待生产的所述容器的轮廓可以直接在所述吹塑模具载体部件和/或所述模具载体外壳内形成。在此例中，可以略去吹塑模具。
[0029]吹塑模具载体部件为在吹塑模具的关闭状态下，安装在从所述容器看来最远至外部的部件。
[0030]此外，与所述第二吹塑模具载体部件(吹塑模具半部、主要的模具半部、吹塑模具外壳)相关联的所述外壳中的至少一个的材料或密度也可能选定为较小的值。然而，基于与所述吹塑模具的回火有关的热膨胀，两个吹塑模具载体半部优选由具有相同密度的相同材料制成，尤是其由铝合金制成。
[0031]特别地，所述第二吹塑模具载体部件的质量小于所述第一吹塑模具载体部件的质量。由于例如为了打开，要求一侧的加速力小于另一侧的加速力，使得上述第二吹塑模具载体部件的质量小于所述第一吹塑模具载体部件的质量适用于对不同的运动学需求有强制要求的情况。换言之，所述弯曲部或必须施加所述加速力的驱动件(drive)在相同的最大力下可获得吹塑模单个具载体部件不同的加速度。
[0032]所述第二吹塑模具载体部件相比所述第一吹塑模具载体部件的质量比的范围尤其是0.1-0.5之间，优选为0.15-0.35之间。
[0033]所述第二吹塑模具载体部件的质量范围尤其是10_20kg之间，所述第一吹塑模具载体部件的质量范围为40-70kg之间。以上两个质量均不包括附加件(螺栓等)。
[0034]特别地，安装在所述第二吹塑模具载体部件上的随该载体部件移动的所有部件(螺栓、外壳)连同所述第二吹塑模具载体部件在内的所述总密度及特别的所述总质量，均低于包括安装在所述第一吹塑模具载体部件上的所有部件在内的所述第一吹塑模具载体部件的总密度。
[0035]特别地，在所述打开运动中，由所述第二吹塑模具载体部件经过的距离大于所述第一吹塑模具载体部件所经过的距离。所述经过的距离例如可以由所述部件的质量或重力的体积中心确定。特别必须注意的是，所述部件还包括相对所述载体固定(不移动)的吹塑模具部件。
[0036]在所述吹塑模具载体部件或吹塑模具载体枢转打开时，所述第二吹塑模具载体部件覆盖的枢转角度可大于所述第一吹塑模具载体部件所覆盖的枢转角度。这也包含所述第一吹塑模具载体部件固定安装的情况。
[0037]特别地，对于更远的距离及角度而言，其差值至少是5%，优选为至少15%，更优选为至少25%。
[0038]特别地，所述第二吹塑模具载体部件可相对所述第一吹塑模具载体部件绕第一预设枢转轴线可枢转，所述第一吹塑模具载体部件相对所述第二吹塑模具载体部件绕第二预设枢转轴线可枢转。所述第一吹塑模具载体部件可枢转经过第一预设枢转角度，所述第二吹塑模具载体部件可枢转经过第二预设枢转角度。在所述吹塑模具载体部件完全打开的状态下，所述第二枢转角度大于所述第一枢转角度，且所述第二枢转角度尤其超过所述第一枢转角度10°以上。所述完全打开状态尤其是针对从所述吹塑模具中排出所述容器的区域提出的。
[0039]特别地，两个所述吹塑模具载体部件均都可绕公共轴线枢转，S卩，所述第一枢转轴线与所述第二枢转轴线同轴设置。
[0040]然而，同样可以想到的是，将第一及第二吹塑模具载体部件相隔开。
[0041]特别地，仅在所述第一吹塑模具载体部件内提供压垫机构。此机构已知为“补偿(compensat1n)”。这种机构需要例如所述(第一)吹塑模具半部(及在适当的情况下还有另一中间外壳)相对所述第一吹塑模具载体部件的相对可移动性；这进而意味着附加的轴承，在适当的情况下还有安装这些轴承的吹塑载体外壳必须安装在所述第一吹塑模具载体部件上，这将造成质量的增加。进一步地，压垫通常包括环形的密封件，该环形密封件安装在所述吹塑模具载体内部及下一内壳，尤其是载体壳的外部。压缩空气(压力达40bar)引入到该密封件内，以将所述下一壳体按压至远离所述吹塑模具载体部件，按压至抵靠在另一吹塑模具部件的部分上。为此，此外，压缩空气连接结构必须提供在所述第一吹塑模具载体部件上；其中，所述第一吹塑模具载体部件经连接线与压缩空气供应源连接。在打开运动中的所覆盖的所述距离或角度保持较小的情况下，该连接结构的应用更简单。同样也出现高强度的力，所述高强度的力也须由所述第一吹塑模具载体部件抵抗，因此优选所述第一吹塑模具载体部件具有较高的密度或强度。
[0042]优选地，用于将所述第一吹塑模具载体部件锁定在所述第二吹塑模具载体部件上的所述锁定机构的活动件仅安装在所述第一吹塑模具载体部件上。利用这种设置，所述轴承上的负荷力可由具有更高密度或强度的所述吹塑模具载体部件吸收。更重的重量可以设置在具有较小距离或角度的所述吹塑模具载体部件上。
[0043]特别地，所述锁定机构包括第一锁定元件及第二锁定元件，所述第一锁定元件至少间接地安装在所述第一吹塑模具载体部件上，所述第二锁定元件至少间接地安装在所述第二吹塑模具载体部件上。其中，在所述吹塑模具载体部件的锁定状态下，所述锁定元件相互配合，且至少所述第一锁定元件绕第二预设轴线相对所述载体可移动。所述第一吹塑模具载体部件的枢转运动及所述第一锁定元件的运动由耦合装置相互耦合在一起，由此在所述第一锁定元件绕所述第二预设轴线移动过程中的至少部分时间内，所述第二预设轴线相对所述载体在垂直于所述第二轴线的方向移动。
[0044]特别地，所述装置具有洁净室，所述洁净室通过至少一个壁与环境隔离，至少所述吹塑模具载体部件及尤其所述吹塑模具在所述洁净室内移动。
[0045]特别地，所述第一吹塑模具载体部件或安装在所述第一吹塑模具载体部件上的所述吹塑模具半部，或者所述吹塑模具半部与所述第一吹塑模具载体部件之间的中间外壳由至少一个、优选两个柔性线路(进给线路及返回线路)连接到回火介质连接结构；所述第二吹塑模具载体部件由线路供应回火介质，所述线路安装在与所述第二吹塑模具载体部件相关联的枢转轴线内。特别地，所述线路为所述枢转轴线内的孔；其中，所述枢转轴线在打开和关闭运动过程中随所述第二吹塑模具旋转。
[0046]特别地，所述第二吹塑模具载体部件上未设置有载体外壳，因为在该模具载体的这一侧并不存在压垫。
[0047]所述各自的锁定元件在所述吹塑模具载体部件上的至少间接的安装方式是指该锁定元件例如直接安装在对应的吹塑模具载体部件上，或安装在例如相对另一吹塑模具载体部件固定安装的另一元件或部件上。因此，一个锁定元件可相对所述载体固定安装，而其关联的吹塑模具载体部件也可相对所述载体固定安装。
[0048]可以想到的是，一个锁定元件相对对应的吹塑模具载体部件刚性安装，另一所述锁定元件则以设定的方式可移动，例如可枢转。然而，优选地，至少一个锁定元件直接安装在其关联的吹塑模具部件上，特别优选两个锁定元件均安装在关联的吹塑模具载体部件上。
[0049]在另一优选的实施例中，所述第二预设轴线为枢转轴线，且所述第一锁定元件相对所述第二枢转轴线可枢转，所述第二枢转轴线优选相对所述第一吹塑模具载体部件固定安装。
[0050]优选地，所述第一锁定元件(如上所述的锁定元件)优选可绕所述(枢转)轴线枢转(随所述枢转轴线移动)地安装。优选地，所述移动载体为可转动载体，例如吹塑轮。在另一优选的实施例中，多个这样的吹塑台安装在该载体上。
[0051]在另一优选的实施例中，所述第一锁定机构沿所述轴线可移动。在本实施例中，所述第一锁定元件为杆状或螺栓状的主体，该主体沿其轴向移动以例如与相应的凹槽或套状主体相接合，以实现锁定。
[0052]在另一优选的实施例中，用于将所述第一吹塑模具载体部件的(枢转)运动与所述第一锁定元件的移动耦合在一起的所述耦合装置为机械耦合装置，即，上述枢转运动及所述移动运动皆机械耦合在一起。因此，优选地，所述锁定元件的枢转运动及所述第一吹塑模具载体部件的枢转运动由公共的机构耦合在一起。
[0053]在另一优选的实施例中，所述设备具有通过至少一个壁与其环境相隔离的洁净室；且所述吹塑模具载体或适当情况下整个所述吹塑台在所述洁净室内移动。本实施例尤其与无菌吹塑机相关，其中在所述吹塑机中所述吹塑台在所述洁净室内运输。在优选的实施例中，所述洁净室至少部分由所述载体形成。所述载体进而优选地具有C形的外部轮廓，所述单个吹塑台至少部分安装在所述外部轮廓内。优选地，所述耦合装置安装在所述洁净室外，例如安装在所述洁净室下侧。
[0054]在另一优选的实施例中，所述第二吹塑模具载体部件可绕预设的枢转轴线枢转。在特别优选的实施例中，所述第一吹塑模具载体部件及所述第二吹塑模具载体绕公共的几何轴线旋转。然而，所述第一吹塑模具载体部件的枢转所绕的所述枢转轴线也可能平行于所述第二吹塑模具载体部件的枢转所绕的枢转轴线。优选地，上述的枢转轴线平行于待膨胀的所述塑料预制件的纵向。
[0055]在大部分已知的吹塑机中，尤其是拉伸吹塑机中，两个吹塑模具半部以大约相同的角度打开(旋转)，以排出所述容器或插入所述塑料预制件。然而，有时必要的所述吹塑模具载体的(大幅度)不对称的打开运动也是有益的。在本例中，优选地，一个模具载体半部大体上比另一个枢转至更远。优选地，两个模具载体半部单独地受控或驱动。
[0056]为了所述吹塑模具能不对称且方便地打开，所述第一吹塑模具载体部件仅用于释放所述吹塑模具的底座部分；而所述第二吹塑模具载体部件的运动用于排出所述塑料容器。优选地，所述第一吹塑模具载体部件枢转经过的角度为1°到10°之间，优选为1°到8。之间，更优选为2°至7°之间，尤其优选为3°到6°之间。
[0057]优选地，所述锁定轴安装在所述吹塑模具载体部件上或内，所述吹塑模具载体部件以所述较小的角度枢转。关闭所述两个吹塑模具半部后，所述轴须执行旋转运动，并由此锁定所述两个吹塑模具载体。
[0058]优选地，所述第二吹塑模具载体部件枢转经过的角度为20°至60°之间，优选为30°至50°，进一步优选35°至45°，以及尤其优选为40°左右。优选地，定义该枢转轴线的枢轴延伸穿过尤其限定所述洁净室的壁，所述枢轴的运动尤其优选由所述密封装置密封。
[0059]为此，所述壁优选具有通道开口，所述枢轴延伸穿过所述通道开口。所述枢轴优选不仅相对所述开口可旋转，而且也垂直于所述枢轴可移动。优选地，所述密封装置首先安装在所述枢轴上，其次安装在所述壁上。所述密封装置优选能吸收(absorb)经预设角度的旋转运动，并能吸收所述枢轴沿垂直于所述枢轴方向上的(移动)运动。优选地，所述密封装置由塑料制成。优选地，所述枢轴可相对所述载体沿曲线路径移动。
[0060]在另一优选的实施例中，所述耦合装置包括用于使所述吹塑模具载体部件相对所述第二枢转轴线枢转的杠杆。所述杠杆优选至少部分在垂直于所述枢轴的方向上延伸。例如弧形滚子可安装在所述杠杆上并与导向弯曲部配合，所述导向弯曲部优选固定安装。
[0061]然而，其他的驱动类型也是可以想到的，例如电动机、气动驱动、水压驱动及其类似。
[0062]在另一优选的实施例中，所述耦合装置具有杠杆臂，该杠杆臂旋转固定安装在定义上述枢转轴线的枢轴上，所述枢轴与另一枢转臂铰接连接。这种铰接结构使之能够进行所述锁定元件的枢转运动与所述枢轴或枢转轴线自身的移动运动(尤其沿环形轨迹)的耦合。因此，优选地，用于所述锁定机构的所述枢轴沿环形轨迹移动，其中该环形轨迹进而由第一吹塑模具载体部件的枢转运动引起。
[0063]本发明还指定了一种用于支撑吹塑模具的吹塑模具载体，所述吹塑模具载体具有第一吹塑模具载体部件以及第二吹塑模具载体部件，其中，第二吹塑模具载体部件可远离所述第一吹塑模具载体部件移动以打开所述吹塑模具，以用于出塑料容器和/或插入预制件，所述第二吹塑模具载体部件可朝所述第一吹塑模具载体部件移动，以将所述吹塑模具转移至关闭状态以用于成形所述预制件。
[0064]根据本发明，所述第二吹塑模具载体部件相比所述第一吹塑模具部件具有更低的密度和/或强度。
[0065]以下示例也可视作单独的发明:一个吹塑模具载体部件，在此例中为所述第二吹塑模具载体部件，可直接对吹塑模具半部进行回火处理。
[0066]这种结构的优势在于其中不需要另外的外壳。这样的相关关系也可用于另一个吹塑模具载体部件。而作为整体，吹塑模具载体的一侧确切由两个主要部件组成(除螺栓等之外):吹塑模具载体部件及吹塑模具，其中仅对吹塑模具载体部件进行了回火处理(即，被冷却或受热)。
[0067]特别地，由于铝合金具有高导热性，此效果可通过采用铝合金作为所述吹塑模具载体部件的材料获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0068]其它优点和实施方式可从附图中得知，附图中:
[0069]图1示出了用于生产塑料容器的装置的概要示意图；
[0070]图2示出了吹塑台的区域内的洁净室的示意图；
[0071]图3a示出了根据现有技术的吹塑台的示意图；
[0072]图3b示出了图3a所示的设备的细节示意图；
[0073]图4示出了根据本发明的吹塑台的概要示意图；
[0074]图5a示出了图4所示的吹塑台在关闭状态下的示意图；
[0075]图5b示出了图4所示的吹塑台在半开状态下的示意图；
[0076]图5c示出了图4所示的吹塑台在打开状态下的示意图；以及，
[0077]图6示出了吹塑台在打开状态下的另一俯视图。
[0078]标号清单
[0079]I成形设备
[0080]2运输轮
[0081]4吹塑模具
[0082]4a、b吹塑模具部件，吹塑模具半部
[0083]5拉伸杆
[0084]6吹塑模具载体
[0085]6a第一吹塑模具载体部件
[0086]6b第二吹塑模具载体部件
[0087]8吹塑/成形台
[0088]9 导向弯曲部(guide curve)
[0089]10塑料预制件
[0090]1a 容器
[0091]11从动装置
[0092]12 托架(cradle)
[0093]13 底座
[0094]14 (模具)载体外壳
[0095]17 盖子
[0096]18 另一壁
[0097]19侧壁
[0098]20洁净室
[0099]21用于托架的支撑件
[0100]22供应装置
[0101]23支撑装置
[0102]24排出装置
[0103]25密封装置
[0104]26载体
[0105]27另一密封装置
[0106]28用于运送底模的载体
[0107]29支撑主体
[0108]30加热装置
[0109]31加热元件
[0110]32灭菌装置
[0111]34运输装置
[0112]36传送单元
[0113]37运输轮
[0114]40灌装装置
[0115]42传送单元
[0116]44运输单元
[0117]50用于生产塑料容器的设备
[0118]54吹塑喷嘴
[0119]55灭菌装置
[0120]70耦合装置
[0121]72转动杠杆
[0122]74第一臂
[0123]75铰接连接
[0124]76第二臂
[0125]78弧形滚子
[0126]80锁定机构
[0127]82第一锁定元件
[0128]84第二锁定元件
[0129]86接合部(engagement port1n)
[0130]90枢轴(pivot shaft)
[0131]92开口
[0132]98密封装置
[0133]102 内壁
[0134]104 底壁
[0135]106 开口
[0136]120 驱动机构(actuat1n mechanism)
[0137]122弧形滚子
[0138]124 卡锁机构(catch mechanism)
[0139]L 虚线
[0140]U非灭菌环境
[0141]X 枢转轴线(pivot axis)
[0142]Y枢转轴线
[0143]Z第三枢轴
【具体实施方式】
[0144]图1示出了用于生产塑料容器的设备概要视图。设备50具有加热装置30，在加热装置30内对塑料预制件10进行加热。这些塑料预制件10由运输装置34引导穿过加热装置30，并由多个加热元件31加热；此处该运输装置34为循环链条。加热装置30后跟随有传送单元36，该传送单元36将预制件10传送至灭菌装置32。该灭菌装置也具有运输轮37，灭菌元件可安装在运输轮37上或者可固定安装。在该区域内，灭菌处理可通过例如采用过氧化氢气体或电磁辐射来实现。特别地，该预制件内部的灭菌在该区域内执行。
[0145]标号20整体指定洁净室，该洁净室的外部边界在此处由虚线L表示。在另一优选的实施例中，洁净室20不仅安装在运输轮2及灌装装置40的区域内，且早在加热装置30、灭菌装置32、塑料预制件的供应和/或该塑料预制件的生产的区域内开始。显然，洁净室20开始于灭菌单元32的区域。该区域内可提供锁定装置以用于将该塑料预制件插入到洁净室20内，而没有过多的空气流入该洁净室内，并且没有损失空气。
[0146]如虚线L所示，该洁净室与各设备元件的外形相适应。由此，可减小该洁净室的体积。
[0147]标号I这里指定成形设备，在该成形设备中，多个吹塑台或成形台8安装在运输轮2上；其中，此处仅示出了这些吹塑台8中的一个。吹塑台8使塑料预制件10膨胀成塑料容器10a。尽管此处并未显示出细节，然而洁净室20并不包含运输设备2的全部区域，而该洁净室20或隔离件在一定程度上设置为在整个设备内的微型隔离件。由此，该洁净室至少在成形设备I的区域内可设计为通道。
[0148]标号22为向成形设备I供应该预制件的供应装置，标号24指示从成形设备I排出生成的塑料容器20的排出装置。显然，供应装置22与排出装置24的区域内，洁净室20具有支撑装置22、24的凹槽(recess)。这样，塑料预制件可以以优选的方式传送至成形设备I，或塑料容器1a可从成形设备I中移出。
[0149]传送单元42传送膨胀的塑料容器至灌装装置40，这些容器随后由另一运输单元44从该灌装装置40中排出。该灌装装置40位于洁净室20内。就灌装装置而言,洁净室20也可不包含整个灌装装置40，而仅包含容器实际受引导的那些区域；其中，灌装装置40具有例如存储饮料的储液器。就此而言，该灌装装置可以以与用于形成塑料预制件10的设备I类似的方式构造。
[0150]如上所述，设备I的区域内，洁净室20减小为尽可能最小的区域，S卩，本质而言为吹塑台8本身。洁净室20的这种紧凑的设计使得制造洁净室更容易也更快，在操作阶段保持无菌条件的复杂程度也较低。并且需要较少的灭菌空气，这使得过滤设备更小，也降低了形成不受控制的涡流的风险。
[0151]图2示出了图1所示吹塑台8的区域内的设备I的细节示意图。多个吹塑台8随绕X轴转动的运输装置2或载体一起移动。如图2所示，吹塑台8在洁净室20内进行操作，其中洁净室20在此处形成为通道。洁净室20由可移动的侧壁19以及与侧壁19 一体成型的盖子17关闭。侧壁19与盖子17与吹塑台8 一起转动。
[0152]标号18指示界定洁净室20的另一壁。壁18在此处为固定安装的外壁。在盖子17与壁18之间提供有密封装置25，该密封装置将相对彼此可移动的盖子17与壁18相互密封；例如采用上述的水锁。壁18的下部区域固定并密封安装至底座13上。洁净室20内提供有载体26，该载体26在这里直接位于壁19上，且载体26也可旋转移动；在该载体26上进而提供有支撑吹塑台8的支撑装置23。
[0153]标号11指示从动装置，该从动装置由导向弯曲部9触发以通过洁净室20打开和关闭该吹塑台，尤其用于将该塑料预制件安置在该吹塑台内及再次将其移出。导向弯曲部9也安装在洁净室20内。然而，也可将位于各吹塑台8下的部分11引导至洁净室20外。
[0154]运输装置2可具有安装在洁净室20之上的另外的元件。
[0155]载体26固定安装在支撑主体29上，该支撑主体进而相对底座13可移动。标号27指示另一密封装置，该密封装置在该区域内对相对可移动的区域13及29进行密封。
[0156]标号5指示拉伸杆，该拉伸杆相对该吹塑台可移动以便沿该塑料预制件的纵向拉伸塑料预制件10。此处，托架12安装在盖子17上，该拉伸杆沿Y方向相对该托架可移动。标号21指示用于拉伸杆5的托架12的另一支撑件。
[0157]明显地，在吹塑过程中，该拉伸杆的一些区域位于洁净室20外部，而还有一些区域位于洁净室20内部。为此，可在洁净室20外部或托架12上方提供例如折叠波纹管(folding bellow)的保护装置；该保护装置包围拉伸杆5，以使拉伸杆5的所有部分均不与外界环境直接接触。标记字符U指定洁净室20的(非灭菌)环境。标号28指定用于运送底模的载体，该底模也形成吹塑模具4的一部分。该载体在此例中也可沿Y方向移动。
[0158]标号55指示灭菌装置，该灭菌装置在此处优选安装在洁净室20内，用于对单个成形台或这些成形台8的元件进行灭菌处理。灭菌装置55在此例中利用例如过氧化氢或另一灭菌剂对成形台8进行轰击(bombard)。灭菌装置55可固定安装,成形台8可相对该灭菌装置55移动。该灭菌装置或轰击装置55也可安装在运输轮2上或直立的壁18上，或大致固定安装；且该灭菌装置或轰击装置55由喷嘴及其类似物构成。同样优选地，可通过通风系统将灭菌空气引入到洁净室20内，以对洁净室进行灭菌处理。
[0159]吹塑模具(未示出)安装在吹塑模具载体6内。更准确地，可以安装两个吹塑模具载体部件，这两个吹塑模具载体部件可相对可转动并各自支撑吹塑模具部件。利用该转动过程，可打开该吹塑模具以便塑料预制件的插入及完成的吹塑容器的移出。这些吹塑模具载体和吹塑模具也安装在该洁净室内。
[0160]然而，(相比于图2)该运输轮或载体也可能且优选具有C形的外部边缘，该外部边缘也部分形成该洁净室的外壁。由此，这种C形的洁净室壁随运输装置2 (即吹塑轮)一起转动。在本实施例中，该洁净室的下部边界与底座13相分隔，并相对该底座移动。由此，该洁净室可设置为甚至比图2所示的更小的结构。该运输装置的C形轮廓的密封在此例中优选仅相对该洁净室的外壁进行设置；其中，该C形轮廓在此形成了该洁净室的内壁以及下部和上部盖子。此外壁在本例中优选为固定安装。
[0161]图3a示出了根据现有技术的吹塑台。该吹塑台具有可打开及关闭的第一吹塑模具部件6a及第二吹塑模具部件6b。标号54指定用于膨胀该塑预制件的吹塑喷嘴。
[0162]第一锁定元件82可枢转地安装在第一吹塑模具载体部件6a上。第二锁定元件84安装在第二吹塑模具载体部件6b上。在关闭状态下，第一锁定元件82与第二锁定元件84内的接合部86接合。
[0163]标号120指定用于移动该锁定元件的驱动机构。
[0164]图3b示出了图3a所示的装置的细节示意图。很明显，驱动机构120具有弧形滚子122，该弧形滚子122相对导向弯曲部(未示出)滚动。标号124概略性地指定卡锁机构，该卡锁机构在打开或关闭状态下使该锁定件锁住。
[0165]图4示出了根据本发明的吹塑台8。吹塑台8安装在载体2上。载体2具有内壁102，内壁102同时形成该洁净室的边界。壁102具有环形的外部边缘。
[0166]标号104指示载体2的底壁，该底壁也形成洁净室20的边界。在底壁104内开设有开口 106，其中机构可以引导经过该开口 106;底模(未示出)可借助于该机构向上移动至吹塑模具。
[0167]吹塑模具4具有里那个过吹塑模具部件4a及4b，在吹塑模具部件4a及4b折叠成一体时可以形成空腔。在该空腔内，可利用液体(例如压缩空气)的加压对该塑料预制件进行膨胀。
[0168]吹塑模具部件4a由载体外壳14安装在第一吹塑模具载体部件6a上。可提供有压垫(未示出)，当利用压缩空气进行加压时，该压垫使得吹塑模具部件4a可以按压至第二吹塑模具部件4b上。
[0169]第二吹塑模具部件4b安装在第二吹塑模具载体部件6b上。第二吹塑模具载体部件6b可绕第一枢转轴线Y枢转，以打开及关闭该吹塑模具。
[0170]用于使吹塑模具载体部件6b枢转的枢转轴线可以例如设置在载体2对面；其中，优选地，对应的支承装置安装的该洁净室外。
[0171]第二锁定元件84安装在第二吹塑模具载体部件6b上。第一锁定元件82安装在第一吹塑模具载体部件6a上，并绕第二枢转轴线X可枢转。为了使第一锁定元件82枢转，提供有绕第二枢转轴线X可枢转的枢轴90。枢轴90在本例中延伸穿过形成在壁104内的开口 92。标号80整体指定该锁定机构。
[0172]第一吹塑模具载体部件由不锈钢制成。第二吹塑模具载体部件6b由铝合金制成，因此相比第一吹塑模具载体部件具有较低的密度以及较低的强度。然而，由于压垫(未标号)提供在第一吹塑模具部件6a与载体外壳14之间，且枢轴90的安装并不需要极大的强度，使得不锈钢的高强度对第二吹塑模具载体部件而言并非必需的。为此，第二吹塑模具载体部件具有较低的密度和较低的重量，使得在短时间内绕轴Y可以发生较大的枢转角度，而控制弯曲部或弧形棍滚子没有受到超负荷。
[0173]图5a至5c示出了根据本发明的吹塑台8不同的开口位置。在图5a所示的情况下，该吹塑模具为关闭且锁定的状态。在壁104下方，在此优选为该洁净室外，提供有耦合装置(由标号70整体指定)，该耦合装置将第一锁定元件82的枢转运动与第一吹塑模具载体部件6a的枢转运动相耦合。标号72指定枢转杠杆，引起枢轴90枢转的弧形滚子78安装在该枢转杠杆上。
[0174]通过枢转杠杆72，臂74也同时进行枢转，且壁74与另一臂76铰接。标号75大体指定壁74与76之间相应的铰接连接。通过壁74的枢转，枢轴90也相对开口 92移动或在垂直于枢转轴线X的方向运动。更准确地说，枢轴90沿弓形路径移动。
[0175]杠杆76相对第三枢转轴线Z可枢转地安装在支撑装置上，并由此优选地安装在壁104上。
[0176]附图示仅示出了一个这样的吹塑台。通常多个这样的吹塑台优选安装在转动的控制台上。如图4及图5a_5c所示，该第一载体部件由该主轴安装。该锁定轴再次可旋转安装在第一吹塑模具载体内。钩86进而安装在锁定轴90上；当该锁定机构关闭时，钩86与第二吹塑模具载体部件6b的对应的锁定钩配合或接合。如上所述，该弧形滚子或控制滚轮78也通过杠杆72与锁定轴90连接。该弧形滚子安装在该机器内，并优选位于两个吹塑模具载体部件6a及6b的下方。
[0177]在打开过程中，随着控制台的旋转，弧形滚子78由弯曲部(尤其固定安装的弯曲部)控制。锁定轴90逆时针旋转。由此，第一锁定元件82与第二锁定元件84之间的锁定可以解除。优选地，该杠杆的设置的几何学形状的选定使得该第一锁定元件首先几乎唯一地向前移动，即，从该吹塑台的中心向外移动，而后快速向右移动以迅速打开第一吹塑模具载体部件6a。
[0178]图5b所示的情形示出了半开的状态。该第一锁定元件已经脱离了与第二锁定元件84的接触，锁定轴90相对开口 92轻微地移动。
[0179]当弧形滚子78进一步移动时，锁定轴90也进一步逆时针转动。由于杠杆74或锁定点75，使得整个吹塑模具载体部件6a逆时针移动。此情形在图5c中示出。对应的打开运动的宽度可与元件74及元件76的适当的长度选择相适应。该吹塑台以相反的顺序关机及锁定。在图5所示的示例中，为了进一步的清楚，示出了关闭状态的左侧的吹塑模具载体部件6b。实际上在此时，该吹塑模具载体部件应该完全打开。
[0180]这种结构的优势在于可以利用仅仅一个弯曲部控制两种运动-即该第一吹塑模具载体部件的运动以及该锁定轴的运动。并且也可使连个吹塑模具载体部件的运动彼此独立执行。因此，例如，吹塑模具载体部件6a的运动的结束可早于第二吹塑模具载体部件6b运动的结束。而现有技术中由于通常的两个吹塑模具载体部件之间的刚性耦合，使得前述的这一点是不可能实现的。
[0181]图6示出了根据本发明的吹塑台的另一俯视图。在此例中，锁定元件82打开，而在此处该吹塑模具6a也呈打开状态。为了清楚，第二吹塑模具载体部件6b在此也示出为仍然处于关闭状态。而实际该吹塑模具载体部件应在相应的时刻呈完全打开的状态，以便例如能将完成吹塑的容器移出或插入塑料预制件。
[0182]用于向右吹塑模具载体部件6a或外壳14供应回火介质的连接线并未示出但实际存在。这些软管(进给和返回)从壁102延伸至载体外壳14的下侧(即，延伸至像平面(image plane)内)。该回火介质随后流经该载体外壳内的迷宫路线(labyrinth),以使得载体外壳14所有可能与吹塑模具4a相接触的区域维持恒定的温度。左吹塑模具也包含用于对吹塑模具4b进行回火处理的迷宫路线，但该迷宫路线直接从相对吹塑模具载体6b旋转的轴线Y处接收回火介质。
[0183]因此，提出通过一个或多个杠杆或连接点或其他的机械元件，将一个或多个吹塑模具载体部件的运动与锁定件的运动耦合在一起(尤其机械性耦合)。
[0184]优选地，一个吹塑模具载体部件6a能独立于另一个吹塑模具载体部件移动。由此，上述两个吹塑模具载体部件的运动可以同步开始也可以在不同时刻开始，或同步结束或在不同时刻结束。在上述的示例中，由于此处第二吹塑模具载体部件6b必须展现更大的枢转运动或更大的枢转角度，如果两个吹塑模具载体部件的运动同步开始，但第一吹塑模具载体部件6a的运动早于第二吹塑模具载体部件6b的运动结束，则将更有益处。
[0185]在另一优选的实施例中，吹塑模具载体部件6a及6b的运动以及该锁定轴的运动也可能都由控制系统产生。例如随着两个吹塑模具载体部件在该主轴区域内的相应的连接，使得而上述控制可以实现。通过启动该控制系统，该第一吹塑模具载体部件随后可进行移动，而由于该第一吹塑模具载体部件的移动，使得第二吹塑模具载体部件6b也可发生移动。耦合可以由例如通过齿轮及其他类似物来实现。
[0186] 申请人:保留请求保护申请文件中公开的、对本发明相比现有技术具有新颖性来说所有关键特征的权利。
【权利要求】
1.一种用于将塑料预制件(10)成形为塑料容器(1a)的设备(I)，包括安装在活动载体(2)上的至少一个吹塑站(8)，其中，所述吹塑站(8)包括用于支撑吹塑模具(4a、4b)的吹塑模具载体(6)，所述吹塑模具载体(6)具有第一吹塑模具载体部件(6a)以及第二吹塑模具载体部件^b);其中，所述第二吹塑模具载体部件^b)能够远离所述第一吹塑模具载体部件^a)移动以打开所述吹塑模具(4a、4b)，以便移出塑料容器(1a)和/或插入预制件(10);所述第二吹塑模具载体部件(6b)能够朝所述第一吹塑模具载体部件^a)移动，以将所述吹塑模具(4a、4b)转移至关闭状态，以用于成形所述预制件(10);其特征在于，所述第二吹塑模具载体部件^b)相比所述第一吹塑模具部件^a)具有更低的密度和/或强度。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二吹塑模具载体部件^b)的质量小于所述第一吹塑模具载体部件(6a)的质量。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述打开运动中，所述第二吹塑模具载体部件(6b)经过的距离大于所述第一吹塑模具载体部件(6a)经过的距离。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述打开运动中，所述第二吹塑模具载体部件^b)覆盖的枢转角度大于所述第一吹塑模具载体部件^a)覆盖的枢转角度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二吹塑模具载体部件(6b)相对所述第一吹塑模具载体部件^a)绕第一预设枢转轴线(Y)可枢转，所述第一吹塑模具载体部件^a)相对所述第二吹塑模具载体部件^b)绕第二预设枢转轴线(Y)可枢转；所述第一吹塑模具载体部件^a)可枢转经过第一预设枢转角度，所述第二吹塑模具载体部件^b)可枢转经过第二预设枢转角度；在所述吹塑模具载体部件(6a、6b)完全打开的状态下，所述第二枢转角度大于所述第一枢转角度，且所述第二枢转角度尤其超过所述第一枢转角度10°以上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述吹塑模具载体部件(6a、6b)都绕公共轴线(Y)可枢转，即，所述第一枢转轴线与所述第二枢转轴线同轴设置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，仅在所述第一吹塑模具载体部件(6a)内提供用于将吹塑模具半部(4a、4b)夹持在一起的压垫机构。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，提供有用于锁定所述吹塑模具载体部件^a、6b)的锁定机构；其中，仅在所述第一吹塑模具载体部件^a)上安装所述锁定机构(80)的活动件，所述活动件用于将第一吹塑模具载体部件^a)锁定在所述第二吹塑模具载体部件(6b)上。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述锁定机构(80)具有第一锁定元件(82)及第二锁定元件(84)，所述第一锁定元件(82)至少间接地安装在所述第一吹塑模具载体部件^a)上，所述第二锁定元件(84)至少间接地安装在所述第二吹塑模具载体部件(6b)上；其中，在所述吹塑模具载体部件(6a、6b)的锁定状态下，所述锁定元件(82、84)相配合，至少所述第一锁定元件(82)绕第二预设轴线(X)相对所述载体(2)可移动；所述第一吹塑模具载体部件^a)的枢转运动及所述第一锁定元件(82)的运动由耦合装置(70)相互耦合在一起，由此在所述第一锁定元件(82)绕所述第二预设轴线(X)移动过程中的至少部分时间内，所述第二预设轴线(X)相对所述载体(2)在垂直于所述第二轴线(X)的方向移动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备(I)具有洁净室(20)，所述洁净室(20)通过至少一个壁与环境(U)隔离，至少所述吹塑模具载体部件(6a、6b)及尤其所述吹塑模具(4a、4b)在所述洁净室(20)内移动。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一吹塑模具载体部件(6a)或安装在所述第一吹塑模具载体部件(6a)上的所述吹塑模具半部(4a)，或者所述吹塑模具半部(4a)与所述第一吹塑模具载体部件^a)之间的中间外壳由至少一个、优选两个柔性线路(进给线路及返回线路)连接到回火介质连接结构；所述第二吹塑模具载体部件(6b)由线路供应回火介质，其中所述线路安装在与所述第二吹塑模具载体部件(6b)相关联的枢转轴线(Y)内。
12.一种用于支撑吹塑模具(4a、4b)的吹塑模具载体(6)，所述吹塑模具载体(6)具有第一吹塑模具载体部件^a)以及第二吹塑模具载体部件(6b)，其中，所述第二吹塑模具载体部件(6b)能够远离所述第一吹塑模具载体部件(6a)移动以打开所述吹塑模具(4a、4b)，以用于移出塑料容器(1a)和/或插入预制件(10);所述第二吹塑模具载体部件^b)能够朝所述第一吹塑模具载体部件^a)移动，以将所述吹塑模具(4a、4b)转移至关闭状态以用于成形所述预制件(10);其特征在于，所述第二吹塑模具载体部件(6b)相比所述第一吹塑模具部件^a)具有更低的密度和/或强度。
【文档编号】B29C49/56GK104441576SQ201410467038
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】爱德华·洛德舒, 弗洛里安·格尔丁格尔, 迈克尔·纽鲍尔, 托马斯·菲利普, 克劳斯·沃斯 申请人:克朗斯股份有限公司