專利名稱:用于吹塑熱塑性容器的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及通過吹塑或者拉伸吹塑方法從毛坯件(預成形件或者半成品容器)生產由熱塑性材料，例如PET或者PEN制備容器的領域，并且更具體地涉及利用載壓流體由其主體封閉在吹塑模具中的熱塑性毛坯件來吹塑容器的裝置的改進，所述裝置包括噴嘴，該噴嘴包括功能性地并且密封性地連接到毛坯件頸部的端部，并且該裝置包括多個用于選擇性地將所述噴嘴連接到，例如，分別在中壓下用于預吹塑的流體源，在高壓下用于吹塑的流體源以及用于排卸預吹塑/吹塑流體的排氣口的電磁閥。
背景技術：
已知，噴嘴的全部或部分設計成可以在吹塑模具上方軸向移動，該吹塑模具位于噴嘴不起作用的上部位置即上升位置和噴嘴起作用的下部位置即吹塑位置之間，在上部位置即上升位置中，模具打開和閉合來加載毛坯件并且釋放成型的容器，在下部位置或吹塑位置中，噴嘴的端部與毛坯件的頸部或者與模具的面(the face)密封地協(xié)作，上述毛坯件頸部突出于該模具的面的上方。
已知的是，在吹塑裝置中，噴嘴端部在起作用的位置與毛坯件的頸部積極協(xié)作并且或者密封地抵接于毛坯件頸部的唇緣(邊緣)，或者被密封地安裝到毛坯件的頸部之中或之上。
還已知的是，在吹塑裝置中，噴嘴端部構成為大于毛坯件頸部的鐘形，并且通過在前面靠著突出有毛坯件頸部的模具面密封地支撐來蓋住所述頸部(參見，例如，文獻FR2764544)。
吹塑程序通常包括利用流體(通常是空氣)在中壓(例如7×105pa)下預吹塑毛坯件的步驟，然后在高壓下(例如40×105pa)下通常伴隨著利用拉伸桿機械的軸向拉伸來吹塑的步驟，以及最后排放預吹塑/吹塑空氣的排氣步驟。對于這些不同的步驟，三個單獨的電磁閥依次得到控制，這些電磁閥，一方面，分別連接到中壓下的流體源，高壓下的流體源和排氣口，另一方面，連接到噴嘴。
考慮到這種類型的吹塑裝置消耗了大量的載壓流體，不管是在中壓還是高壓下。大量載壓流體(空氣)的持續(xù)生產導致了用于運行壓縮機的電能的非常高的消耗。結果是，為了降低電能的消耗，盡可能降低所使用的載壓流體的量成為這些吹塑裝置的部分使用者長久而迫切的需求。
必須理解的是，只有用于吹塑操作的有效容積是強加到與模具的型腔壁接觸的最終形狀的容器的容積，換句話來說，基本上是型腔的容積。相反，位于預吹塑或者吹塑電磁閥的出口與容器的頸部之間的容積，從嚴格意義上來說，是用于使毛坯件變形的過量容積并且因此是無用容積。在預吹塑和吹塑毛坯件的每一個步驟，這些無用容積以與有效容積相同的方式填充了載壓流體，這造成了生產的載壓流體實質上大于實際需求。無用容積具有與有效容積相當?shù)某叽?，并且就流體壓縮機的功率以及由此產生的它的成本的降低可能性而言，以及就減少壓縮機運行所需的電能而言，這些無效容積的任何減少都被證實是有益的。
在吹塑裝置的第一個設計中，上述電磁閥聚集在安裝于遠離噴嘴的機架的固定底座上。柔性管將電磁閥的共同出口連接到噴嘴的連接孔上(例如上述文獻FR 2 764 544的圖1中的管23)。在該設計中，特別是由于用于遠距離連接的柔性管的存在，無用容積非常大。
在隨后的設計中，通過去除柔性連接管，在文獻FR 2 764 544的圖1中連接管23的位置，直接將電磁閥組安裝在噴嘴殼體上，已經大大地減少了無用容積。然而，在目前繼續(xù)存在的該設計中，電磁閥組與噴嘴兩個各自的殼體的并置使得具有相當大長度的流體通道成為必要，這導致無用容積就消耗而言依然太大。結果是，使用者依然維持著他們對載壓流體的低消耗，以進一步減少電能消耗的需求。
此外，設置于遠離噴嘴位置的或者與噴嘴并置的電磁閥組的存在導致了笨重且不靈活的裝配。

發(fā)明內容因此，本發(fā)明的目的是試圖盡可能地滿足使用者的連續(xù)需求并且提出吹塑裝置的改進設置，該設置可以在用于向布置于模具型腔內的毛坯件供應載壓流體的環(huán)路中大大地減少無用容積，并且還可以使結構裝配更輕便并且更緊湊。
為了達到這些目的，在前文中提到的根據(jù)本發(fā)明設計的吹塑裝置的特點在于，與噴嘴機械連接的殼體(body)具有(incorporates)至少一個用來容納一個單獨的電磁閥的溝槽(housing)，該溝槽與噴嘴選擇性地連通。
由于該集成結構(integrated structure)，電磁閥的出口移動至相當近的靠近于噴嘴的端部，結果是按照所探尋的主要目標，無用容積被相當大地減少了。
注意到這樣的一體式裝置(integrated arrangement)還提供了另外的優(yōu)點用于安裝電磁閥的底座(base)以及可能的柔性連接件(connection)的去除，導致了成本的節(jié)省(更經濟的結構)，空間的節(jié)省(有可能更緊湊的布置和/或可以得到用于安裝其它部件的空間)以及重量的節(jié)省(減少了轉盤型旋轉結構的慣量)。
特別是，在與毛坯件的頸部積極協(xié)作的噴嘴的一優(yōu)選技術方案中，是支撐噴嘴的殼體設置有上面的溝槽。然而，在涉及噴嘴具有鐘形端部的裝置的另外一個可能的技術方案中，是所述的鐘形殼體設計有所述的溝槽。在該技術方案中，可以設計成該溝槽從該殼體的上表面平行于噴嘴的軸延伸，或者該溝槽從噴嘴徑向延伸，或者甚至通過相對于容納所述噴嘴的孔道側向偏離，該溝槽向噴嘴橫向延伸。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一個可能的技術方案中，可以將每一個溝槽加工形成電磁閥可移動芯的各個腔室；換句話來說，該殼體的各個部分加工成不僅在那里形成溝槽，而且還使所述溝槽適合直接容納電磁閥的可移動芯。該解決方案提供了最大程度減少構成部件數(shù)量的優(yōu)點并且可以達到大大節(jié)省無用容積；然而，該最大集成結構對于維護是不適用的，這是因為拆卸用時過長和/或在電磁閥腔室有嚴重問題的情況下，必須更換該殼體的整個相應部件。
結果是，本發(fā)明裝置的優(yōu)選實施例在于每一個溝槽都被形成來容納各個電磁閥芯，即，電磁閥結構包括限定了容納可移動芯的腔室的殼體(casing)。因此通過簡單地置換芯進行維護，這樣的操作容易并且實施快速。
然而，為了便于維護的目的，無論解決方案是什么，優(yōu)選的都是將電磁閥的控制裝置安裝在溝槽的外側。
在本發(fā)明的裝置的有利形式中，提供了排氣電磁閥，并且將作為消音器的裝置與該排氣電磁閥相關聯(lián)；這樣電磁閥的控制裝置可以被安裝在所述消音器裝置的端部，或者可能安裝于所述的管狀腔室的裝置的內部。
最后，從節(jié)省載壓流體生產的需要出發(fā)，可以在排氣環(huán)路中應用兩個電磁閥，并且噴嘴殼體提供兩個分別用于容納這兩個單獨電磁閥的溝槽，這些電磁閥中的一個與用于再循環(huán)或者再次利用空氣的環(huán)路相關聯(lián)(例如在降低的壓力下引導流體源)，并且另外一個電磁閥用來完成排卸到大氣中的步驟。在這樣的情況下，后面的電磁閥將與上述消音器裝置相關聯(lián)。
仍然是為了最大減少無用容積的目的，還可以對至少預吹塑和吹塑電磁閥和它們的各個溝槽進行設計，以至于在閉合位置所述電磁閥的各個閥元件的正面(front face)與噴嘴的內壁齊平。
為了說明，與目前的裝置中約187cm3的無用容積相對比，在安裝了三個電磁閥的典型例子中，通過實施本發(fā)明的裝置來將無用容積減少到18.5cm3的大小，即相當大地節(jié)省了168cm3。
通過閱讀下面說明性而非限制性的一些優(yōu)選實施例的詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明。在該描述中，參考了所附的附圖，其中-圖1是顯示了根據(jù)本發(fā)明的吹塑裝置的主要裝置的側向透視示意圖；-圖2A和2B是根據(jù)本發(fā)明的吹塑裝置的具體實施例對圖1的裝置的不同實施變型的橫截面視圖，相互之間偏離了90°；-圖2C是類似于圖2A的視圖，其中將噴嘴降低到將要吹塑的毛坯件上并且準備吹塑工藝；-圖3是根據(jù)本發(fā)明的吹塑裝置的具體技術方案的截面俯視圖，其顯示了圖2A-2C的噴嘴的變型；-圖4是簡化的側向透視示意圖，其顯示了實施本發(fā)明的裝置的另一個變型；和-圖5是顯示了圖2A中所示的裝置的變型的局部視圖。
具體實施方式首先參照圖1，以非常示意性的方式顯示了實施本發(fā)明的主要裝置的吹塑裝置的簡化結構，該裝置設有三個電磁閥(分別是預吹塑，吹塑，排氣)。吹塑裝置整體由附圖標記1表示，其包括具有軸向孔道3的殼體2，在通常的氣動控制裝置(圖未示)的作用下，孔道3可以被管狀桿形式的可移動元件即可移動噴嘴4取代，該管狀桿的一部分可以設計成活塞形狀。為了詳細說明，殼體2和可移動噴嘴4的相互布置可以是，例如，文獻FR2 764 544圖1中所示的類型。在它的下端5，以任何希望的方式形成可移動噴嘴4以使其能夠功能性地并且密封地連接到容器的毛坯件7的頸部6即開口(在這里是以預成形件的形式顯示的)；在所顯示的例子中，下端5設計成可以在可移動噴嘴4降低的時侯以密封的方式蓋住毛坯件7的頸部6，并且使其承載并抵靠位于所述頸部的底部的法蘭8；還可以將下端5設計成使其密封地支撐并抵靠頸部6的唇緣即邊緣8a，或者甚至將下端5設計成遠距離圍繞頸部6的鐘形體，并且密封地承載并抵靠上述模具面(theface of the mold)，該頸部6和法蘭8突出于該模具面之外。
在常規(guī)的方式中，管狀桿形式的可移動噴嘴4圍繞著延長桿9，該延長桿9與可移動噴嘴共軸，并且在吹塑過程中延長桿9自身可以軸向置換，根據(jù)已知的技術來機械地驅動毛坯件7的底座。通過圖中沒有顯示的導向元件將延長桿9保持在共軸位置。延長桿9的直徑小于可移動噴嘴4內表面的直徑，以至于限制出用來供應預吹塑流體和吹塑流體并且用來在成型工藝結束時排卸所述的流體的環(huán)狀軸向通道10。
為了控制預吹塑/吹塑流體的供應和排卸，至少提供三個單獨的電磁閥來將環(huán)狀通道10連接到一個用于預吹塑的中壓流體源(通常7×105pa)，用于吹塑的高壓流體源(通常40×105pa)和用于排卸預吹塑/吹塑流體的排氣口上。
在目前已知的裝置中，電磁閥布置在殼體2的外側，或者與其遠離(文獻FR2764544)或者平靠著它的外表面。
根據(jù)本發(fā)明，這些電磁閥結合到(are incorporated in)殼體2中。如在圖1中簡略所示的那樣，殼體2的上部11設計成比先前厚的形式，并且至少設有三個來容納三個單獨的電磁閥的溝槽，即-被設計來容納預吹塑電磁閥并且通過徑向管道13與環(huán)狀通道10相連的溝槽12；-被設計來容納吹塑電磁閥并且通過徑向管道15與環(huán)狀通道10相連的溝槽14；-被設計來容納排氣電磁閥并且通過徑向管道17與環(huán)狀通道10相連的溝槽16。
在圖1中所給出的示意圖中，僅僅顯示了電磁閥的溝槽，而沒有顯示電磁閥自身(下面將給出它的具體例子)。
在圖1的實施例中，溝槽12，14和16是以旋轉柱形溝槽的形式示意的，其中它們的軸基本上平行于上述孔道3的軸。然而，其它布置也是可能的并且下面將給出例子。
由于增加的運行速度，在吹塑結束時，吹塑流體可以非?？焖俚嘏懦霾⑶铱梢员M可能快地打開模具，如徑向管道17所示的那樣，優(yōu)選排氣管道是特大型的。在吹塑后，被排出的流體依然處于很高的壓力下并且可以被恢復到引導中壓流體源(例如，用于預吹塑)。在這種情況下，在殼體2中提供了第四溝槽來接受用于回收的電磁閥(其是在吹塑后被啟動的，而排氣電磁閥是最后被啟動的，用于排出剩余的吹塑流體)。
每一個溝槽12，14，16可以加工成在殼體2中可以直接限定用來容納形成開放/閉合閥元件的可移動芯的電磁閥腔室。這樣的解決方案確定地提供了最佳結構簡化的優(yōu)點。該解決方案還具有將在下面被檢驗的其它優(yōu)點。然而，該解決方案還導致了對于維護的限制在電磁閥出問題的時候，必須拆卸，甚至更換殼體2的相關部件，甚至整個殼體2。這導致了維護的費時和成本的增加。
為了避免這些缺點，因此可以證明作為整體來借助電磁閥芯是更加有利的，該電磁閥芯可以以安裝在單個溝槽或者可以簡單快速從中取出組件的形式得到。因此，該解決方案對于維護是特別經濟的。
注意到溝槽12，14，16被設計為接收單個電磁閥自身(即，容納形成閥元件和它的座的可移動芯的腔室)，電磁閥的蓋從外面承載模具的表面，而電磁閥的控制裝置保留在外殼外面下面將說明該裝置的具體例子。
圖2A，2B和2C顯示了圖1的裝置的不同變型的具體技術方案。在該具體技術方案中，溝槽12，14(圖2A)和16(圖2B)徑向圍繞孔道3排列，所以殼體2可以以在軸向更加緊湊的形式生產出來。此外，殼體的生產被簡化了并且進入電磁閥維修也更加容易了。
圖2A，2B和2C清楚地顯示了與殼體2成一整體的延長桿的導向裝置，其包括介于其內部的延長桿9和其外側的可移動噴嘴4之間的管狀導向部件18。
徑向延伸到殼體2的底部的溝槽12容納電磁閥芯19。電磁閥芯19包括限定容納可移動芯22即活塞的腔室21的溝槽20。溝槽20在腔室21中，限定了在密封支承面(sealing abutment)中接收形成閥元件的可移動芯22的頭部的座23。溝槽20的壁被至少一個與用于供應中壓預吹塑流體的管道25相連通的孔24穿透，所述的管道25穿過(passing through)基本上平行于孔道3的殼體2。
用于閉合電磁閥的溝槽20的蓋子26固定到殼體2的壁上。通常為氣動型的控制裝置(在這些圖中沒有顯示)可以安裝在該蓋子26上。
電磁閥芯19的溝槽20在其徑向向內轉向的末端包括，與各個上述徑向管道13對準的孔，該孔穿透溝槽12的底部并且打到(opening out into)孔道3，這些兩兩對準的孔一起構成了整體由附圖標記31表示的徑向管道。
與溝槽12徑向相反(radially opposite)延伸的徑直相反的溝槽14以與上面所公開的相同的布置，容納連接于在高壓下供應吹塑流體的管道27的相同的電磁閥芯。
相對于上述溝槽12和14偏離90°徑向延伸的溝槽16(圖2B)，除了顯示的電磁閥芯的腔室21與消音器裝置28相連(作為例子)以外，以與上面所公開的相同的布置，容納相同的電磁閥芯；在這種情況下，相連通的孔24可以具有較大的部分(section)和/或具有較多的數(shù)量。消音器裝置28是以限定了延長的環(huán)狀腔室的雙層壁管狀元件的形式顯示的。所述的管狀元件安裝到限定了溝槽16的殼體2的突起環(huán)狀部分上；它的外壁被多個排氣孔穿透。電磁閥控制裝置(圖未示)可以安裝在消音器裝置28內部的殼體2上或者甚至安裝在消音器裝置的自由端上。
圖2A和2B中顯示了處于非運行位置的吹塑裝置1，預吹塑電磁閥(溝槽12)和吹塑電磁閥(溝槽14)被關閉并且排氣電磁閥(溝槽16)被打開，可移動噴嘴4和延長桿9被縮回。在圖2C(相似于圖2A的視圖)中，顯示吹塑裝置處于第一位置，準備預吹塑，但是預吹塑電磁閥(溝槽12)還沒有被啟動。在該第一位置，僅僅可移動噴嘴4已經被啟動并且被帶到毛坯件7的頸部6的位置上，其通過承載法蘭8以密封的方式蓋住頸部6。在該位置，一方面，導向裝置的管狀導向部分18使分布在可移動噴嘴4圓周上的徑向孔29暴露并且在由毛坯件7所限定的容積與可移動噴嘴4的下端之間建立了聯(lián)系，另一方面，在孔3的表面上所制備的并且進入管道31中的環(huán)狀擴孔用來與三個開放的單個電磁閥相連。
在圖3中，以平面圖顯示了圖2A-2C的吹塑裝置1的具體變形。然而，除了提供了輔助電磁閥來在吹塑步驟結束時用來回收剩余的載壓流體來代替圖2B中所示的單獨的排氣電磁閥以外，該裝配的設計基本上與上面所公開的相似(在這種情況所顯示的控制裝置32位于電磁閥的蓋子26上)。為了達到該目的，殼體2包括兩個分別與兩個單獨的管道17a，17b相連的平行的溝槽16a，16b，其不再直接連接到孔3，而是分別連接到徑向管道13和15，與溝槽12和14連接。
以非常示意性的方式，在圖4中顯示了根據(jù)本發(fā)明實施的吹塑裝置的布置的另一變形。在圖4中，除了各個通過各自的徑向管道13，15和17與孔道3相連通的并且被設計來分別容納預吹塑，吹塑和排氣電磁閥的三個溝槽12，14，16以外，僅僅顯示了設有孔3的殼體2。該變形不同于圖1，溝槽12，14和16的排列不是平行于孔道3，而是橫向于所述的孔道，并且不同于圖2A-2C和圖3，溝槽不是徑向的，而是側向偏離孔道3。該設置方法，像圖2A-2C和3的設置方法一樣，允許殼體2的高度顯著降低并且將孔3保持在殼體的中心位置。如果必要的話，可以向回收電磁閥提供第四溝槽；然而，該排列要求可以自由進入殼體2的四個側面，在該裝置的一些構型中這是不可能的。
該緊湊構型的優(yōu)點在于其可以不在支撐可移動噴嘴4的殼體內實施，而是直接在鐘狀噴嘴的鐘形端部實施(在文獻FR 2 764 544的圖1中所示的噴嘴類型)因此圖4中所示的殼體2是根據(jù)本發(fā)明所排列的鐘狀殼體。
根據(jù)本發(fā)明的排列導致了無用容積非常顯著的減少，并且因此導致了用于預吹塑/吹塑容器所需要的載壓流體的體積的顯著減少。為了詳細說明，在具有186cm3無用容積的常規(guī)吹塑裝置中，在吹塑裝置殼體中實施集成電磁閥可以使其有可能設想將無用容積減少到約18cm3，即明顯節(jié)省了168cm3。
如果認為圖2A所示的裝置中相對于中心孔道3每一個電磁閥都是徑向設置的話，則有可能進一步減少由通過限定孔道3的殼體側壁以及電磁閥的溝槽20的端壁形成流通的管道31所構成的無用容積。在圖5中，僅僅復制了圖2A的一部分(位于左側的部分)，其顯示了一個電磁閥，區(qū)別在于在這種情況下可移動芯22直接安裝在溝槽14中，其是根據(jù)上述構型，為了該目的所加工的。在這種情況下，可移動芯22正面34被倒角的圓錐形邊緣與環(huán)狀錐形座33配合，環(huán)狀錐形座33通過直接在殼體2中加工，在溝槽14端部形成，其轉向溝槽14內側。這樣，座33的圓錐度可以使得活塞的正面34與孔3的側壁齊平。該正面34可以優(yōu)選向內彎曲以至于在孔3的所述側壁的整體以內。這樣管道27可以盡可能近地靠近座33打開，因此由于該排列，管道27和孔3之間的可移動芯下游的無用容積可以非常顯著地減少。
權利要求
1.一種借助于載壓流體來從主體被封閉在吹塑模具中的熱塑性毛坯件(7)吹塑容器的裝置(1)，所述的裝置(1)包括噴嘴(4)，該噴嘴(4)包括端部(5)，該端部形成為功能性地并且密封地連接到毛坯件(7)的頸部(6)，裝置(1)還包括多個用來選擇性地將所述噴嘴(4)分別連接到用于預吹塑的中壓流體源，用于吹塑的高壓流體源和用于排放預吹塑/吹塑流體的排氣口的電磁閥，其特征在于，與噴嘴機械連接的殼體設有至少一個用來容納電磁閥并且選擇性地與噴嘴(4)相連通(13，15，17)的溝槽(12，14，16)。
2.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其特征在于，支撐噴嘴(4)的殼體(2)設有所述溝槽(12，14，16)。
3.根據(jù)權利要求
1所述的裝置，其中，該噴嘴在下面端接有鐘形端部，其特征在于，端接噴嘴(4)的鐘形殼體具有溝槽(12，14，16)。
4.根據(jù)權利要求
1-3任一項所述的裝置，其特征在于，所述溝槽(12，14，16)從殼體(2)的上表面平行于噴嘴的軸延伸。
5.根據(jù)權利要求
1-3任一項所述的裝置，其特征在于，所述溝槽(12，14，16)從噴嘴(4)徑向延伸。
6.根據(jù)權利要求
1-3任一項所述的裝置，其特征在于，所述溝槽(12，14，16)相對于容納所述噴嘴的孔(3)側向偏離而向噴嘴(4)橫向延伸。
7.根據(jù)權利要求
1-6任一項所述的裝置，其特征在于，所述每一個溝槽(12，14，16)加工形成電磁閥可移動芯的各個腔室。
8.根據(jù)權利要求
1-6任一項所述的裝置，其特征在于，所述每一個溝槽(12，14，16)用于接受各個電磁閥芯(19)。
9.根據(jù)權利要求
7或8所述的裝置，其特征在于，所述用于控制電磁閥芯(19)的裝置(32)安裝在溝槽(12，14，16)的外面。
10.根據(jù)權利要求
9所述的裝置，其特征在于，其包括與作為消音器的裝置(28)相連的排氣電磁閥。
11.根據(jù)權利要求
1-10任一項所述的裝置，其特征在于，其配備有至少兩個電磁閥，該電磁閥分別與用于在剩余壓力下回收由吹塑所引起的載壓流體的管道相關聯(lián)，以及與排氣口相關聯(lián)，并且其中噴嘴殼體具有四個用于接收這四個單獨的電磁閥的溝槽。
12.根據(jù)權利要求
5和權利要求
7-11任一項所述的裝置，其特征在于，至少預吹塑和吹塑電磁閥以及它們的各個溝槽如此設置，從而在閉合位置所述電磁閥的各個閥元件的各個前面與噴嘴的內壁齊平。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種借助于載壓流體由封閉在吹塑模具中的熱塑性毛坯件(7)來吹塑容器的裝置(1)，該裝置包括噴嘴(4)，該噴嘴(4)的端部(5)與毛坯件(7)的頸部(6)功能性地并且密封性地連接，并且包括幾個用來選擇性地將所述噴嘴(4)分別連接到用于預吹塑的中壓流體源，用于吹塑的高壓流體源和用于排放預吹塑/吹塑流體的排氣口的電磁閥。本發(fā)明的裝置還包括與噴嘴機械連接的殼體，該殼體結合了至少一個用來接收電磁閥并且可以選擇性地與噴嘴(4)相連(13，15，17)的接收區(qū)(12，14，16)。
文檔編號B29C49/58GK1997503SQ20058002092
公開日2007年7月11日 申請日期2005年6月17日
發(fā)明者埃里克·勒邁特 申請人:賽德爾參與公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan