本发明涉及至少一个预型件的内部除尘装置和除尘方法。
本发明尤其涉及通过注入除尘空气对至少一个热塑性材料制的预型件进行内部除尘的除尘装置，具有主轴线的所述预型件具有中空的主体，中空的主体由底部封闭并且相对底部轴向地具有限定开口的颈部，所述除尘装置至少具有：
－预型件的输送装置，
－除尘空气的注入装置，其安装成在至少一个高位和一个低位之间轴向活动，
－操纵装置，用于使注入装置在所述高位与低位之间选择地移动，
－吸入装置，其布置在预型件的外部，用于吸入由注入装置输入的除尘空气，以排出来自预型件内部的尘埃。
本发明尤其涉及通过注入除尘空气对至少一个热塑性材料制的预型件进行内部除尘的除尘方法，具有主轴线的所述预型件具有中空的主体，中空的主体通过底部封闭并且相对底部轴向地具有限定开口的颈部。
背景技术：
通过注入除尘空气对至少一个热塑性材料制的预型件内注入加压空气进行除尘的装置的实施例，在现有技术中是公知的。
公知地，热塑性材料制的预型件用于制造容器，例如瓶子、细颈瓶、壶等等。
预型件一般在其他工业生产地点在加工成容器之前通过热塑性材料注塑模制而成。
因此，预型件从其制造地点杂乱地输送到加工地点并往往进行叠置贮存。
因此，应当指出，不同类型的灰尘都可能进入预型件内。
所谓“灰尘”，非限制性地是指微粒物质，例如尘粒，还有包装碎片，例如纸板碎片等等，或者热塑性材料，尤其是但非限制性，是纤维状热塑性材料。
在现有技术中，使用除尘装置处理从预型件获得的容器是公知的。但是，这种装置的性能不令人满意，因为容器的容积大于预型件的容积。
因此，有利地，使用除尘装置去除预型件内存在的灰尘。预型件的除尘装置例如布置在炉窑的上游。
为了制造容器，应当指出，预型件在炉窑中进行热调节，以软化主体的材料，加热到随后可在模制装置的模具中通过吹制或拉制吹制加工的温度。
为此，除尘装置具有由管构成的注入装置，其适于将压缩空气注入到预型件内，且连接于吸入装置，其适于同时将注入的空气和灰尘排出到预型件之外。
注入管相对于预型件在平移方面活动地安装，在高位和低位之间轴向地滑动，在低位，管的至少一部分接纳在预型件内部。
在现有技术的除尘装置中，位于管的自由端的一个孔在下行阶段开始时，或者最迟在其插入到预型件内时，注入空气。
注入管偏离预型件的轴线，以限制管插入在预型件中时出现“过压瓶塞”现象。
管的轴线相对于预型件的轴线的这种径向偏移，有时限制管可插入在内部的而管与预型件之间不发生干扰的深度。
对于某些预型件来说，获得的除尘效果不令人满意，因为处于低位的管距离预型件的底部太远，不能有效扫除尤其由于重力作用而集中在底部的灰尘。
除了“过压瓶塞”现象也限制注入管的下行速度之外，本申请人也可确定下行期间注入的除尘空气会使灰尘紧贴在内表面上，而不像所希望的那样扫除预型件内部存在的灰尘。
从热塑性材料制的预型件制造容器的设备(也称为“吹制机”)例如至少相继地具有炉窑、模制装置以及有时配有装瓶机，在其上游或者下游也可布置标签安贴机，以及封口机用于在灌注之后封闭容器。
在这样的设备中，容器的生产速度不能提高，因此通过这种设备的除尘装置进行的一个除尘周期的持续时间也是一个要考虑的因素。
因此，在本申请人的容器制造设备中，目前提出两种规格的旋转式除尘装置，其直径因应用而异，可在成纵列前送时实施除尘周期，而不放慢生产速度。
目前，一个除尘周期的持续时间太长，不能标准化，使一个型式的除尘装置能覆盖所有应用情况，特别是生产速度。
最后，还寻求提高这种除尘装置的性能，以提高可靠性，降低使用成本，尤其是减少空气消耗。
因此，在除尘装置中，总设计，特别是吸入装置的设计，必须可有效排空从预型件内排出的尘埃，确保高质量除尘，乃至避免装置中预型件周围环境的任何污染危险。
本发明的目的尤其是提出一种可弥补现有技术中至少一部分缺陷的新型除尘方法，也提出预型件内部除尘装置、尤其是用于实施所述新型除尘方法的除尘装置的改进措施。
技术实现要素：
为此，本发明还提出一种前述类型的除尘方法，其特征在于，所述除尘方法至少包括下述工序：
(a)－使注入装置从高位移动到低位，以将注入装置插入在预型件内，而不注入空气，
(b)－由处于所述低位的注入装置注入压力空气，在所述低位，所述注入装置的自由端与预型件的底部保持一定的距离d，以扫除预型件内存在的所有尘埃以及，至少在注入的同时，由吸入装置至少吸入所述空气，以排空所述尘埃；
(c)－使注入装置从低位向高位移动，以将所述注入装置从预型件抽出，同时保持压力空气的注入和吸入，直至到达所述高位。
优选地，用于预型件内除尘的压力气体由压力空气即压缩空气构成，且其有利地能被电离。
有利地，在实施本发明的除尘方法时，预型件布置成颈部向上，本发明的除尘方法的相继的工序构成一个除尘周期。
因此，优选地，随着下行运动进行注入装置通过颈部的插入，直至最后到达低位，然后，在注入/吸入工序之后，以相反方向轴向地进行上行运动，直至恢复到最初所处的高位。
有利地，本发明的方法可显著减少用于实施预型件内除尘周期的压缩空气的消耗。
与现有技术相比，压缩空气实际上不再从注入装置插入时起注入，而仅从注入装置处于低位的时刻注入。
有利地，没有空气的注入可以尤其缩短注入装置在预型件中下行工序的持续时间，有助于缩短除尘周期的总持续时间。
与从插入时起注入压缩空气的现有技术相比较，采用本发明，注入装置插入在预型件内的下行工序可更快速地进行，特别是不会出现任何一种与预型件内已经存在的空气有关的“过压瓶塞”现象。
注入装置插入在预型件中时不注入空气，可使存在的尘埃不紧贴在预型件的内表面上，而所需的目的相反地是使尘埃脱离，以便随后更好地去除尘埃。
由于除尘周期的持续时间缩短，不再需要配置直径不同的至少两个除尘装置，以覆盖所有应用情况。
有利地，不管预型件的前送速度如何，单个旋转式除尘装置就可用于所有应用情况。
有利地，与预型件的主轴线同轴布置的注入装置的定中心，不管颈部和主体的直径怎样，皆可清洁所有类型的预型件，在注入装置与预型件的内表面之间没有干扰危险。
注入装置相对于预型件定中心，尤其可在形成注入装置自由端的喷嘴可以下行到底部附近、轴向保持所需距离(d)时，确保预型件底部的有效除尘。
注入装置相对于预型件的定中心，可在预型件内的尘埃由吸入装置排出之前，限制其紊流运动。
有利地，既然可使载有尘埃的注入空气更易于沿内表面从底部轴向上行直至颈部的开口，注入装置的定中心可提高效率，便于吸入尘埃。
在本发明的除尘方法中，当注入装置在预型件内到达低位时，压力空气的注入最早开始，因此，注入还伴随冲击波。
有利地，这种冲击波致使(或者至少便于尔后致使)预型件中存在的尘埃分离。
优选地，在压力空气注入到预型件内时，在一定的持续时间期间，注入装置保持在低位。
有利地，当注入装置然后从低位向高位移动以从预型件排出时，压力空气继续注入。
上行阶段时继续注入，在预型件内保持超压，以便尤其是防止悬浮的尘埃再回到预型件内。
根据本发明的除尘方法的其他特征：
-注入装置与预型件的主轴线同轴地插入在预型件内；
-预型件的相继包括所述工序(a)至(c)的一个内部除尘周期的持续时间小于一秒(1s)；
-工序(b)的持续时间在0.2秒至0.7秒之间；
-工序(a)和/或工序(c)的持续时间基本上等于0.1秒；
-用于除尘的压力气体由压缩空气构成，其压力在0.5至2巴之间，优选地约等于1巴。
本发明也提出前述类型的除尘装置，其特征在于，所述除尘装置具有捕获装置，捕获装置用于盖住预型件的颈部的开口以收集尘埃，捕获装置有至少一个空腔，空腔的内表面用于形成一个偏导器，适于使排出的空气与尘埃一起朝吸入装置的方向径向偏转。
有利地，所述装置的捕获装置可提高集尘效率，然后，尤其是向吸入装置径向排出尘埃。
根据本发明除尘装置的其他特征：
-捕获装置具有至少一个穿孔，穿孔轴向地延伸，以允许由至少一个管构成的注入装置通过；
-吸入装置具有至少一个吸入喷嘴，吸入喷嘴对着于捕获装置径向地布置；
-注入装置的操纵装置具有至少一个气动作动筒；
-捕获装置具有能拆卸的止动件，用于调节注入装置在高位与低位之间的行程；
-所述装置具有检测器，检测器被安排用于控制注入装置所处的位置，分别为高位和/或低位。
有利地，本发明的除尘装置用于通过注入空气对如前所述的至少一个热塑性材料制的预型件进行内部除尘的除尘方法。
附图说明
根据下面为了理解而参照附图所作的详细说明，本发明的其他特征和优越性将显而易见，附图如下：
图1是剖面图，示意地示出根据本发明一个实施例的除尘装置的一部分，且示出捕获装置，其布置成垂直于预型件的颈部，用于由处于高位的除尘装置的一个注入管进行除尘；
图2是示意图，示出本发明的预型件内除尘方法的形成一个除尘周期的不同工序。
具体实施方式
下文中，非限制性地，采用预型件的主轴线沿其延伸方向为轴向方向以及与轴向方向正交的方向为径向方向。
还是非限制性地，参照轴向方向，使用术语“上”和“下”或者“高”和“低”，以广义的方式并尤其是相对于预型件使用术语“内”或“外”，用于表示一个构件或者位于预型件之内，或者位于预型件之外。
图1示出热塑性材料制的预型件10的内部除尘装置100的一个实施例。
根据图1所示的实施例，预型件10主要具有中空的主体12，中空的主体具有颈部14，中空的主体沿主轴线轴向延伸。
预型件10的主体12在一端由底部16封闭，在相对的一端轴向地具有由颈部14的边缘限定的开口18。
预型件10具有凸缘20，凸缘20在颈部14与主体12的接合处向外凸起地径向延伸。
这种预型件10由热塑性材料特别是pet(聚对苯二甲酸乙酯)注塑模制而成，使得颈部14具有最终形状，即容器颈部的形状。
优选地，根据所述实施例，预型件10的颈部14具有螺纹面，以便允许之后由具有互补螺纹的塞件封闭容器。
预型件10具有内表面22，内表面22从底部16轴向延伸到限定开口18的颈部14边缘。
优选地，如图1所示，预型件10处于“颈部在上”的位置。
在所述实施例中，预型件的内部除尘装置100是旋转式的。
总体上，除尘装置100的设计类似于容器制造设备中通常用于相继输送预型件的一个预型件输送轮的设计。
在这种容器制造设备中，除尘装置100例如布置在炉窑(未示出)的上游。
除尘装置100例如由在输入端切向布置的预型件10的供给轮连续供给预型件。在除尘装置100的输出端，除尘的预型件10然后例如由另一个轮输送到炉窑。
有利地，在被输入到炉窑中之前，除尘的预型件10由一个灭菌装置使用由过氧化氢(h2o2)构成的杀菌剂进行处理。
优选地，除尘的预型件10的灭菌根据文献wo-2006/136498和wo-2006/136499的教导加以实施。
这些文献提出预型件10内部去污染方法，其中，由过氧化氢形成的杀菌剂以均匀汽层薄膜的形式通过凝聚布置在预型件的内壁上。
在除尘装置100中，预型件10由输送装置102承载，输送装置102适于被驱动围绕除尘装置100的旋转轴线o进行转动。
在所述的实施例中，输送装置102由输送轮构成，输送轮在圆周上具有一系列向外径向开口的凹槽，相继的两个凹槽之间的间隙一般称为“间距”。
预型件10通过其径向凸缘20被支承，径向凸缘20的下端面支承在输送装置102的u形凹槽的周边上。
除尘装置100具有固定导向装置104，固定导向装置104沿一个弧线延伸在一部分行程上，并对着输送装置102径向地布置，以在输送装置102驱动旋转时使预型件10保持就位。
预型件10沿着由输送装置102和导向装置104在两侧径向地限定的一弧线路径输送，所述弧线路径延伸在除尘装置100的装载预型件10的输入端与向下游排出预型件10的输出端之间。
在未示出的变型中，输送装置102例如具有夹具，夹具适于与预型件10的颈部14的一部分配合。
除尘装置100具有除尘空气的注入装置106，注入装置106具有活动的支承件108，活动的支承件108与至少一个注入管110固连在一起。
有利地，支承件108可具有n个注入管110，用于使相邻的若干个预型件10同时除尘。
优选地，支承件108例如具有四个注入管110。
在所述实施例中，支承件108具有连接装置112，连接装置112与输送压缩空气的压力空气源进行连接，压缩空气用于除尘和被设计成穿过中空的注入管110以对每个预型件10内部除尘。
由支承件108和至少一个注入管110构成的注入装置106安装成在至少一个高位和一个低位之间轴向地活动。
图1所示的高位对应于注入管110在预型件10之外延伸的位置，以致一个预型件10自由存在于输送装置102的凹槽中，更准确地说，是被输送到凹槽中或者从凹槽中排出。
低位(见图2)对应于注入管110的自由端与预型件10的底部16轴向地保持一定距离d的位置。
例如，距离d在10至30毫米之间，视预型件而定，优选地，约为20毫米。
除尘装置100具有操纵装置114，操纵装置114用于使注入装置106在所述高位与低位之间有选择地移动。
如图1所示，支承件108在移动方面连接于操纵装置114，操纵装置114相对于支承板116轴向地滑动。
支承板116固定于除尘装置100的旋转底座(未示出)。
有利地，注入装置106的操纵装置114具有至少一个致动器。
有利地，致动器是一个双作用气动作动筒，这里，最好没有操纵杆。
作为变型，致动器是一个单作用气动作动筒，具有复位装置例如弹簧，用于使注入装置106向高位自动复位。
作为未示出的变型，注入装置106的操纵装置114具有至少一个电动致动器。
支承板116支承至少一个分配器118，分配器118连接于用于向形成操纵装置114的气动作动筒供给空气的一个空气供给源。
压力空气一方面用于作动筒中，使注入装置106向低位移动，另一方面用于除尘。
但是，压力空气对于各作用以不同的压力被使用，以使空气最好由分开的供给回路输送，这无法预料使用一个共用源。
有利地，除尘装置100具有旋转分配器(未示出)，旋转分配器用于一方面向操纵装置114和另一方面向注入装置106有选择地供给压力空气。
有利地，除尘装置100具有多个除尘工位，除尘工位围绕旋转轴线o圆周地分布。
除尘装置100具有吸入装置120，吸入装置120布置在预型件10的外部，用于吸入由注入装置106输入的除尘空气，以排空来自预型件10内部的尘埃。
优选地，吸入装置120具有至少一个排出导管122以及过滤装置126，排出导管122连接于一个涡轮机124(图1上以螺旋桨形式示意地示出)，过滤装置126用于过滤排出导管122中流通的空气。
有利地，吸入装置120具有喷嘴128，喷嘴128布置在排出导管122的输入端。
除尘装置100具有捕获装置130，捕获装置130用于盖住预型件10颈部14的开口18，以由吸入装置120捕获要排出的空气和尘埃。
捕获装置130具有至少一个空腔132，空腔132的内表面成型成一个偏导器134，适于使排出的空气和尘埃朝吸入装置120的方向径向偏转。
空腔132在对着除尘装置100旋转轴线o的径向方向、包覆着预型件10的颈部14向外径向地开口，以利于捕获。
在所述的实施例中，捕获装置130具有至少一个穿孔136，所述穿孔轴向延伸，以使注入装置106的管110向着预型件10的颈部14的开口18穿过。
如图1所示，吸入装置120的喷嘴128布置成径向地对着捕获装置130的空腔132。
有利地，喷嘴128形成集气器，集气器对着由一个具有一系列并置空腔132的轮形成的捕获装置130呈弧形地在圆周上延伸。
因此，形成捕获装置130的轮在周边径向地配有一系列空腔132，空腔132的间隔对应于预型件10的输送装置102的相继的两个凹槽之间的间距，使得整体在轴向上是重合的。
优选地，捕获装置130具有至少一个孔穴138，孔穴开在上端面上，用于接纳止动件140。
除尘装置100具有可拆卸的止动件140，用于根据预型件10的类型，调节注入装置106在高位与低位之间的轴向行程。
止动件140具有脚座，脚座接纳在互补的孔穴138中，止动件140与例如支承件108的一部分配合，作为变型，是与一个与支承件108或者操纵装置114例如作动筒在移动方面连接的构件配合。
优选地，止动件140插入在一个光滑的孔穴138中。
有利地，止动件140因此可以根据应用情况、更准确地说根据预型件10的几何特征，被快速变更以改变注入装置106的行程。
作为变型，止动件140被旋紧在由捕获装置130机加工而成的一个螺纹的孔穴138中。
优选地，除尘装置100具有检测器142，检测器142用于控制注入装置106所处的轴向位置，以尤其允许在出现问题的情况下进行紧急停止。
有利地，检测器142最好是感应式的，且连接于除尘装置100的一个控制器(未示出)。
检测器142例如具有第一检测器144和第二检测器146，分别用于检测注入装置106的高位和低位。
第一检测器144和第二检测器146分别相对于旋转轴线o按一定角度错开，定位在除尘装置100的顺着要穿过的预型件10的行程的不同区域中。
有利地，与低位关联的第二检测器146的位置可在高度上轴向可调节，以便根据应用情况，调整高位与低位之间轴向行程的变化。
优选地，第二检测器146的调节件由至少一个杆件构成。
图2示出至少一个热塑性材料制的预型件10通过注入压力空气进行内部除尘的除尘方法的工序，所有所述工序对应于一个预型件10一个内部除尘周期。
本发明的除尘方法下面将在使用前面参照图1描述的除尘装置100的情况下予以说明。
注入装置106最初处于图1所示的高位。
由至少一个管110形成的注入装置106处于待用，所述管110被升高，使得其自由端在穿孔136处相对于捕获装置130的空腔132轴向收起。
因此，在除尘装置100的输入端当预型件10向内径向插入在输送装置102的一个凹槽中时，管110的自由端不会与预型件10的颈部14发生干扰。
如图2所示，本发明的除尘方法包括至少一道第一工序(a)，其在于使注入装置106从高位向低位移动，以使注入装置106插入在预型件10内，而不注入空气。
由于注入装置106在预型件10内的下行阶段不注入空气，有利地节省了空气。
根据一重要特征，在第一工序(a)的下行阶段不注入空气，可使尘埃不再紧贴在预型件10的内表面上。
有利地，下行阶段可以缩减，从注入装置106插入在预型件10内时起，持续时间更短，不再存在出现“过压瓶塞”现象的危险。
有利地，由于不存在任何“过压瓶塞”现象，具有管110的注入装置106可与预型件10的主轴线a同轴地插入预型件10内。
注入装置106相对于预型件10的定中心有助于提高空气和尘埃向颈部14的开口18和吸入装置120的流动性。
由气动作动筒形成的操纵装置114控制成向下轴向滑动，以便通过开口18使管110插入在预型件10内。
如图2所示，注入装置106继续下行阶段，直至到达低位，在低位，所述注入装置106——这里是管110——的自由端轴向地位于与预型件10的底部16保持一定的距离d处。
下行阶段例如持续时间约为0.1秒。
在图1所示的除尘装置100中，注入装置106的管110的低位通过抵靠捕获装置130承载的止动件140加以确定。
除尘方法的第二道工序(b)在于由处于所述低位的注入装置106注入压力空气，在低位，所述注入装置106的自由端与预型件10的底部16保持一定的距离d，以扫除预型件10内存在的所有尘埃，至少在注入的同时，由吸入装置120至少吸入所述空气，以排空所述尘埃。
由处于低位的注入装置106注入压力空气，旨在引起对内表面的扫掠，以分离预型件10内存在的尘埃。
这里，在注入除尘空气的同时进行吸入，可排出所述空气，且与之一起排出尘埃，有利地，所述尘埃由捕获装置130捕获，并径向输向吸入装置120，尤其是输向布置在颈部14附近的喷嘴128。
图2用箭头f示出输入到预型件10内的除尘空气，用箭头f'示出由吸入装置120排出的带有尘埃的空气。
第二道工序(b)是在一定的持续时间从管110保持在低位时起注入装置106的不动阶段。
空气注入和吸入的第二道工序(b)的持续时间例如在0.2秒至0.7秒之间。
有利地，吸入装置120的吸入基本上在除尘空气注入到预型件10内之前开始，基本上在除尘空气注入到预型件10内之后结束。
涡轮机124在吸入装置120的导管122内形成负压，其表现为喷嘴128处的吸入作用力。
由管110的自由端输入到预型件10内的除尘空气，在扫掠内部、收集其中的尘埃之后，逐渐在颈部14处排出，因此，混合物被捕获在捕获装置130的空腔132中，然后由喷嘴128吸入，以便排空。
借助于空腔132的偏导器134，空气与尘埃的混合物朝喷嘴128有效地径向排出。
所述方法的第三道工序(c)在于使注入装置106从低位向高位移动，以便从预型件10抽出所述注入装置106，同时保持压力空气注入和吸入，直至到达所述高位。
在第三道工序(c)时，保持除尘空气注入，以及在相应于上行阶段的至少一部分轴向行程上、优选地在整个轴向行程上保持吸入，直至到达最初所处的高位。
在第三道工序(c)中，与注入装置106的排出相应的上行阶段，例如持续时间基本上等于0.1秒，这里，与下行阶段持续时间相同。
有利地，根据本发明的方法进行的一个预型件10内部除尘周期即相继包括所述工序(a)、(b)和(c)的持续时间，小于一秒(1s)。
优选地，用于除尘的压力气体由空气构成，其压力为0.5至2巴，优选地约等于1巴。