专利名称：制造塑料空心体的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造塑料空心体，特别是塑料瓶的方法和装置。
在制造塑料空心体，例如PET(聚乙烯)瓶时采用所谓的塑料毛坯(预制品)，它在制造过程中变成最终的形状。通常这种类型的塑料毛坯是圆柱形的、一端封闭的空心体，它例如通过注塑成形。这种毛坯被送到一个加热工位，在这个工位它加热到对于随后的吹拉过程所必需的温度。然后在这个吹拉过程中产生具有其最终形状的塑料空心体。
例如在EP 0060521中叙述了这样一种方法。那里毛坯在一个梭型单元上沿着轨道开口向上地悬吊输送。轨道运送它通过加热工位和吹塑成形工位。
但是如果在制造过程中毛坯的空间方位可以改变那会是有益的。这样的话例如在加热工位如果毛坯的开口向下会有好处。
因此在DE 3109267C2中叙述了一种回转装置，其中塑料毛坯在支承单元中输送，这个单元具有一个机构，它可以将塑料毛坯翻转。为此每个支承单元配备一个齿轮传动机构，它的一个组件通过一个滚动导轨沿输送路线这样地运动，使得通过齿轮传动机构使塑料毛坯翻转到齿轮传动机构的第二部分上来。这种装置在每个支承单元中需要一个相应的齿轮传动机构，因此实现起来成本很高。
另一种已知的制造塑料空心体的装置具有一个换放装置，它将塑料毛坯从一个输送装置转交给另一个，并在此过程中改变其空间方位。这种装置也比较贵。
本发明的目的在于，提供一种方法和装置，借助于它可以用简单的方式方法改变塑料毛坯的空间方位。
这个目的通过具有权利要求1特征的方法和具有权利要求15特征的装置来解决。
在按本发明的方法中塑料毛坯由一个梭型系统通过沿输送路线的至少一条轨道的扭转或弯曲翻转其空间方位。为些按本发明的装置至少具有一条相应地扭转或弯曲的轨道。
用这种特征可以用简单的方法改变塑料毛坯的空间方位。轨道的扭转或弯曲可以改变空间方位，而毛坯不必离开梭型系统。塑料毛坯方位的改变迅速而精确，而毛坯不产生应变。不需要昂贵的抓取机构等等。
按照一种优良的结构至少一条轨道这样地扭转或弯曲，使得塑料毛坯在进入加热工位之前便翻转到倒立位置，也就是说开口朝下，使它在加热工位内可以开口朝下地输送。紧接加热工位之后毛坯可以从第二扭转或弯曲区重新进入它的开口朝上的悬挂的初始位置。
毛坯可以直接由输入轨道转交给梭型系统。但是也可以为此配置一个具有安放袋的交接轮。这种交接轮将塑料毛坯排放成一定的间距，此间距相当于梭型系统内由各个梭子(Laeufer)所确定的间距。
在通过加热工位后可以将毛坯直接从梭型系统交给吹拉工位的吹塑轮。同样这里也可以是一个连接在中间的星形输入轮，然后它将毛坯按确定的间距交给吹塑轮。
在另一种结构中毛坯也可以由梭型系统输送穿过吹塑工位，使得在吹塑工位的入口处不需要转交给另一个输送装置。
在吹拉工位塑料毛坯必须具有比在加热工位中更大的间距，以便形成对于在吹拉过程中所形成的各个塑料空心体最终的吹胀所需要的空间。
这可以用简单的方法这样来达到，使梭型系统的各个梭子的间距在通过加热区后加大。
为了驱动梭型系统的梭子可以具有例如凸起或舌板，一个驱动装置作用在它上面。借助于驱动装置通过这些舌板梭子可以沿轨道运动。这里一个单独的、位置固定的驱动装置就足够了，这个驱动装置推动各个在旁边经过的梭子，由此不断推动相互靠在一起的梭子向前运动。但是也可以设想，通过摩擦轮或摩擦皮带进行驱动，它们作用在梭子上，并通过摩擦力带动梭子继续移动。也可以通过重力驱动。
为了使塑料毛坯在加热工位内达到均匀的加热，如果毛坯绕其纵轴旋转有好处。在按本发明的装置中这可以通过这样的方法简单地达到，梭子具有一个可旋转地支承的用于塑料毛坯的固定装置，它可以绕一条垂直于前进运动方向的轴线旋转。绕这条轴线的旋转可以用简单的方法通过一个固定的凸起与各个梭子的驱动舌板的啮合引起。但是通过摩擦的旋转驱动装置同样也是可以的。
如果加热工位和吹拉工位以公知的方式相互重叠，也就是在不同的平面之内安装，那末整个机器会得到特别紧凑的结构。这里所要的空间平面的变换可以通过紧接在加热工位之后的轨道相应的弯曲分布方便地实现。
毛坯假如可以通过夹紧元件固定在梭子上。但是如果毛坯借助于一个芯轴固定在梭子上特别好，芯轴在有摩擦力的情况下插入各个塑料毛坯的开口内。
毛坯可以借助于一个套装机构套在这个芯轴上。为此有一种结构形式设想，芯轴到轨道的距离可以通过弹簧力加以改变。用这种方式例如可以用相应的弯曲导轨(Kulissenfuehrung)使芯轴先靠近轨道，然后又重新离开轨道通过弹簧力插入塑料毛坯的开口内，以安装塑料毛坯。这种结构可以通过梭子快速而准确地抓取塑料毛坯。
但是梭子也可以包含可拆卸的装夹元件，它和塑料毛坯一起转交给吹塑轮，并在吹拉过程以后从塑料毛坯中取出，重新和梭子相连。
下面借助于表示按本发明的装置的一种结构形式的附图对本发明作进一步说明。
其中表示
图1按本发明装置的示意顶视图，图2带一个梭子的轨道部分的用来说明基本结构的透视图，图3一个按本发明所采用的梭子的在交接区内向输送方向看的垂直剖视图，图4一个塑料毛坯。
图1中在示意顶视图内表示了一台用来制造塑料瓶的机器。它包括一个输入工位9，一个加热工位11和一个位于它下面带一个吹塑轮13的吹塑工位。
在输入工位塑料毛坯，例如图4中所示的这种类型，通过一个以公知的方式制成的输入轮39在其托架5上悬挂着转交给一个滑道37。这个输入滑道37通向一个交接轮15，该交接轮在其外圆上具有存放袋35，它和塑料毛坯的直径相匹配，而塑料毛坯同样还可以支承在托架5上。第一交接区29用来将塑料毛坯1转交给一个梭型系统43，这在后面还要作进一步说明。在这个交接区29内梭型系统的梭子44从上方接近交接轮15，并沿交接轮的外圆移动交接轮向箭头方向旋转。
图2在一个局部视图中表示可以用于实现本发明的梭型系统43的基本结构。这种类型的系统是已知的，假如由瑞士工厂IPT Weinfeld公司制造。各个梭子44(其中只画出了一个)相互紧靠着在一个由轨道18组成的笼子17内移动。轨道18通过一个基本上成U形的支架65支承在一个管状支座45上。各个梭子具有滚珠57，使它们能在笼子17中滚动。
对于按本发明的应用，梭子44不同于图2所示地进行了这样的改进，使它能支承和固定毛坯1。其细节可以由图3看出，在那里在垂直剖视中所示的梭子44设有一个芯轴47，其外径基本上相当于塑料毛坯1的内径。这个芯轴通过一个弹簧55加载固定在梭子44上。驱动舌板或齿49侧向伸展。包含元件47、49、55的支架在轴承67中绕旋转轴61可旋转地固定在梭子44上。
其次在图3中表示了一个固定安装的间距滚道53(Abstandskulisse)，它与属于支架的止挡51共同作用。这里间距滚道53在交接区29内做成这样，使梭子44在垂直于图纸平面沿着轨道移动时间距63起先缩短一个芯轴47的长度，接着重新加大。在用来将塑料毛坯转交给星形输入轮25的第二交接区31内也设有这种类型的间距滚道。
装在交接区29内的驱动装置50可以和驱动舌板49共同作用，以便使梭子通过加热区11一直移动到翻转区21。因为梭子44从交接区29起穿过加热区11紧靠在一起移动直到翻转区21，因此为了保持整列梭子运动，只需要一个驱动装置50就够了。驱动装置50例如可以做成齿轮的式样，它的齿从侧向伸入梭子轨道，并且推动驱动舌板49。同样可以设想，这类齿轮进一步伸入轨道直接推动梭子。
在图1中一个转动装置没有画出来，它在塑料毛坯通过加热工位11期间使芯轴47连同套在它上面的塑料毛坯1绕纵轴61或59旋转。假如一个固定安装的齿条可以用作转动装置，它从一侧伸入梭子的轨道并与驱动舌板49共同作用，以便当梭子44移动经过固定安装的齿条旁边时引起芯轴的转动。同样也可以采用侧向伸入的摩擦轮、摩擦带或摩擦轨，它们作用在支架上。
在吹塑轮13的星形输入轮25到交接轮15之间的范围内带轨道18的梭型系统43从星形输入轮25较低的平面升高到加热工位11的较高平面。在这个区域内梭型单元由另一个驱动装置50向上推进。
现在用这台机器可以如下地工作。塑料毛坯1以已知的方式从输入轮39转交给输入滑道37。输入滑道37这样地倾斜，使一列塑料毛坯1在重力作用下向交接轮15方向滑下。在那里塑料毛坯1分别悬挂在托架5上通过交接轮15沿箭头方向旋转，被它的存放袋35所接收，这里放置在距芯轴47一定间距上。交接轮15把毛坯1输送到第一交接区29。
梭型系统的梭子44从上方接近这个交接区，这时芯轴47朝下。在这里止挡51碰上间距滚道53，这促使间距63缩短。也就是说在通过第一交接区运动时芯轴47向笼子17方向缩回。间距滚道53分布成这样，使得在交接区29的某一个位置间距63重新加大，在这个位置梭子44正好处在悬挂在交接轮15的存放袋35内的塑料毛坯1的开口7的上方。靠这种方法使芯轴47插入毛坯1内。芯轴47的外圆(在必要情况下采用一个弹簧圈)和毛坯的内径这样地匹配，使得可以夹紧。在接收毛坯1以后梭子44进入扭转区19。这里轨道18或笼子17这样地扭转，使得梭子44倒立。由此塑料毛坯1从一个开口7朝上的位置进入一个开口朝下的位置。毛坯以这个位置沿箭头方向通过加热区11，在这里它被加热到后面的吹拉过程所要求的温度。
在通过加热工位11的路程中梭子的支架和塑料毛坯一起绕旋转轴61或纵轴59旋转。通过这个旋转保证塑料毛坯通过加热装置23，例如红外线加热器时均匀地加热，加热装置位于沿通过加热工位11的梭子的路程上。设置在加热装置23之间的吹风单元24用来使塑料毛坯1的外缘区域不致过热。
在紧接着加热工位11向前的高度转换和扭转复合区21内梭子44下降到低于加热工位11所在平面内，与此同时从一个开口7朝下的位置重新进入开口7朝上的位置。这通过通向下方(向图纸平面内)的翻转区21的弧形段来达到。这个弧形段处于一个垂直平面内(垂直于图纸平面)并包括一段约180°的圆弧。然后梭子到达一个第二交接区31，间距滚道位于这个区内，此间距滚道相当于图2中的间距滚道53。当塑料毛坯1处于星形输入轮25带有夹爪的存放袋的抓夹中后，芯轴47重新缩回，星形输入轮将塑料毛坯放在随后的吹塑过程所要求的分隔间距上。然后用这种方法排空的梭子重新到达驱动装置50，它将梭子顺次沿弧形上升轨道41向上推动。在星形输入轮25的存放袋中输送的加热过的塑料毛坯转交给吹塑轮13，在那里它以公知的方法吹塑成塑料瓶的最终形状。在吹拉过程以后瓶子被转交给输出轮27，送出进行后续加工。
也可以采用不同于所述的结构形式，放弃星形输入轮25，梭型系统一直向前移动直到吹塑轮，或者甚至穿过吹塑工位。后者部分地以虚线在图中标出。
在所示梭子结构中虽然支承芯轴是可以旋转的，但是不可脱离地和梭子连接在一起。在这种结构的一种变型方案中毛坯也可以交接给芯轴，芯轴通过可离合的支座与梭子相连。为了通过吹塑工位支座可以连同毛坯和梭型系统脱开，然后在通过吹塑工位后重新连接。
加热工位和吹拉工位设置在两个不同平面之间可以达到非常紧凑的结构。如果不考虑这种两平面布局，那末代替高度转换和翻转复合区21采用一个第二翻转区，它和翻转区19相似，也用来改变塑料毛坯在空间的方位。
权利要求
1.制造塑料空心体、特别是塑料瓶的方法，其中塑料毛坯由至少带一条轨道的梭型系统(43)带动穿过加热工位，并加热到适合于吹拉的温度，接着在一个吹拉工位吹拉到其最终形状，其中塑料毛坯(1)通过沿输送路线的至少一条轨道(17，18)的扭转或弯曲由梭型系统翻转其空间方位。
2.按权利要求1的方法，其特征在于梭型系统(43)使塑料毛坯(1)开口(7)朝下地穿过加热工位(11)。
3.按权利要求1和2的方法，其特征在于梭型系统(43)通过在加热区前面的沿输送路线的至少一条轨道(17，18)的第一次扭转或弯曲使塑料毛坯(1)从一个其开口(7)基本朝上的位置翻转到一个其开口(7)基本上朝下的位置。
4.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于梭型系统(43)通过一个在加热工位(11)后面的沿输送路线的至少一条轨道(17，18)的第二次扭转或弯曲使塑料毛坯(1)从一个其开口(7)基本朝下的位置翻转到一个其开口(7)基本朝上的位置。
5.按权利要求1至4之任一项的方法，其特征在于塑料毛坯(1)由一个带存放袋(35)的交接轮(15)转交给梭型系统(43)。
6.按权利要求1至5之任一项的方法，其特征在于塑料毛坯(1)在加热工位(11)之后由梭型系统(43)转交给吹塑轮(43)。
7.按权利要求1至5之任一项的方法，其特征在于塑料毛坯(1)在加热工位(11)之后由梭型系统(43)交给星形输入轮(25)，星形输入轮再将塑料毛坯(1)转交给吹塑轮(13)。
8.按权利要求1至5之任一项的方法，其特征在于塑料毛坯(1)在梭型系统(43)中通过吹拉工位。
9.按权利要求1至8之任一项的方法，其特征在于塑料毛坯(1)在通过加热工位(11)期间在梭型系统(43)内绕其纵轴(59)旋转。
10.按权利要求1至9之任一项的方法，其特征在于塑料毛坯(1)由梭型系统(43)带动连续地通过加热工位(11)。
11.按权利要求1至10之任一项的方法，其特征在于加热过程和吹拉过程在不同的空间平面内进行，在梭型系统(43)内的塑料毛坯(1)在通过加热工位(11)后通过至少一条轨道(17，18)的扭曲，从加热工位(11)的平面向吹拉工位的平面运动。
12.按权利要求4和11的方法，其特征在于在梭型系统(43)内的塑料毛坯(1)在平面转换期间由至少一条轨道(17，18)引导，使其空间方位发生变化。
13.按权利要求1至12之任一项的方法，其特征在于梭型系统(43)是一个无端的封闭系统。
14.用来制造塑料空心体，特别是塑料瓶的装置，它包含一个输送装置，塑料毛坯(1)借助于它从交接工位(29)通过加热工位(11)移动到吹拉工位，其中输送装置至少包括一条轨道(17，18)，梭子(44)连同塑料毛坯(1)的支架一起在它里面移动，其中通过至少一条轨道(17，18)的扭转或弯曲，使塑料毛坯(1)的空间位置发生至少一次方位变化。
15.按权利要求14的装置，其特征在于交接工位(29)和加热工位(11)之间的第一扭转或弯曲区(19)，在此区域内至少一条轨道(17，18)这样地扭转或弯曲，使梭子(44)从一个塑料毛坯开口(7)朝上地输送的空间方位进入一个塑料毛坯(1)开口(7)朝下地输送的空间方位。
16.按权利要求14和15之任一项的装置，其特征在于与加热工位(11)相连的第二扭转或弯曲区(21)，在此区域内至少一条轨道(17，18)这样地扭转或弯曲，使梭子(44)从一个塑料毛坯(1)在它里面开口(7)朝下地输送的空间方位进入一个在它里面塑料毛坯(1)开口(7)朝上地输送的空间方位。
17.按权利要求14至16之任一项的装置，其特征在于在加热工位(11)内的至少一条轨道(17，18)这样地延伸，使塑料毛坯(1)的开口(7)朝下地被梭子(44)输送。
18.按权利要求14至17之任一项的装置，其特征在于其圆周上设有存放袋(35)的交接轮(15)，它用来将塑料毛坯(1)从输入单元(37)交给梭子(44)，其中交接轮(15)安装在加热工位(11)之前。
19.按权利要求14至18之任一项的装置，其特征在于至少一条轨道(17，18)穿过吹拉工位。
20.按权利要求14至18之任一项的装置，其特征在于在吹拉工位内的吹塑轮(13)，它携带塑料毛坯(1)，并在此期间将它吹拉成最终的形状。
21.按权利要求20的装置，其特征在于一个带存放袋的星形输入轮(25)，它将塑料毛坯(1)从梭子(44)中交给吹塑轮(13)。
22.按权利要求14至21之任一项的装置，其特征在于吹拉工位设置在一个不同于加热工位(11)所在平面的另一个平面内。
23.按权利要求22的装置，其特征在于一个位于加热工位(11)和吹拉工位之间的转换区(21)，在此区域内至少一条轨道(17，18)弯曲成这样，使得在输送塑料毛坯(1)时梭子(44)从加热工位(11)平面移动到吹拉工位平面。
24.按权利要求14至23之任一项的装置，其特征在于沿至少一条轨道(17，18)驱动梭子(44)的驱动装置(49、50)。
25.按权利要求24的装置，其特征在于驱动装置包含在梭子(44)上的舌板(49)，驱动装置(50)可以这样地作用在舌板上，使梭子(44)沿至少一条轨道(17，18)移动。
26.按权利要求14至25之任一项的装置，其特征在于支架各自包括一个芯轴(47)，芯轴的配合做成这样，使塑料毛坯(1)在摩擦力作用下固定在其开口(7)内。
27.按权利要求16至26之任一项的装置，其特征在于支架(47)各自绕一条旋转轴(61)可旋转地支承在梭子(44)上，旋转轴垂直于至少一条轨道(17，18)以使塑料毛坯(1)可绕其纵轴(59)旋转地支承。
28.按权利要求27的装置，其特征在于至少带一个固定安装的舌板的转动装置，此舌板从一侧伸入轨道，并在穿过加热工位(11)期间推动梭子(44)的舌板(49)。
29.按权利要求14至28之任一项的装置，其特征在于支架(47)这样可运动地支承在梭子(44)上，使它到至少一条轨道(17，18)的距离(63)可以改变。
30.按权利要求29的装置，其特征在于，支架(47)和梭子(44)各自相互弹性地连接。
31.按权利要求29和30之任一项的装置，其特征在于支架(47)包含一个止挡(51)，当梭子(44)沿轨道(17，18)运动期间此止挡(51)与至少一条固定安装的间距滚道(53)共同作用，以便改变支架(47)到轨道(17，18)的距离(63)。
32.按权利要求26和31的装置，其特征在于交接工位(29)包含一个间距滚道(53)，它做成这样，它使芯轴(47)到至少一条轨道(17，18)的间距(63)在塑料毛坯(1)交给梭子(44)以前缩小，而支架(47)与至少一条轨道(17，18)的间距(63)在交接期间这样地加大，使支架在芯轴(47)插入待交接的塑料毛坯的开口(7)内。
33.按权利要求14至32之任一项的装置，其特征在于至少一条轨道(17，18)构成一条封闭的轨道。
全文摘要
本发明涉及一种制造塑料空心体、特别是塑料瓶的方法和装置,其中塑料毛坯由一个至少具有一条轨道的梭型系统带动穿过加热工位,并加热到适合于吹拉的温度,其中塑料毛坯由梭型系统按照本发明通过沿输送路线的至少一条轨道的扭转或弯曲使其空间方位发生翻转。
文档编号B29C49/06GK1263493SQ99800518
公开日2000年8月16日 申请日期1999年6月9日 优先权日1998年6月10日
发明者卡尔-海因茨·阿西汉姆 申请人:克罗内斯股份公司