具有包括用于活塞壓縮機(jī)的力平衡裝置的壓力缸的吹模機(jī)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】用于吹模塑料容器的吹模機(jī)器，包括通過(guò)壓縮空氣拉伸吹模預(yù)制件的至少一個(gè)吹模單元，其中所述吹模單元具有力平衡裝置，這樣至少部分產(chǎn)生的壓力被補(bǔ)償，其中所述吹模單元包括壓力活塞和壓力缸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有包括用于活塞壓縮機(jī)的力平衡裝置的壓力缸的吹模機(jī)器
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明根據(jù)專(zhuān)利權(quán)利要求1的前序涉及用于吹模塑料容器的吹模機(jī)器，所述吹模機(jī)器具有至少一個(gè)吹模單元，所述吹模單元通過(guò)壓縮空氣用于拉伸吹模預(yù)制件，和根據(jù)專(zhuān)利權(quán)利要求16的前序的吹模容器的相應(yīng)的方法。
[0002]在用于拉伸吹模塑料容器的吹模機(jī)器內(nèi)，所述容器被形成于預(yù)制件并用壓縮空氣的方式模塑成容器。模塑容器需要在例如25-40巴的壓力下壓縮空氣，這種壓縮空氣被典型的用一個(gè)或更多高壓壓縮機(jī)的方式產(chǎn)生。這種壓縮空氣在容器生成過(guò)程的價(jià)值鏈中為主要能量消費(fèi)者，例如除了聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。隨著能源意識(shí)的提高，人們正在尋找方法來(lái)降低耗氣量。各種壓縮空氣循環(huán)系統(tǒng)和特別的瓶形式被吹模工藝提供作為回應(yīng)，以降低耗氣量。
[0003]然而，在壓縮空氣的產(chǎn)生中是否能夠做到大量的能源節(jié)省的問(wèn)題出現(xiàn)了，為了提高壓縮機(jī)提供壓縮空氣的效率，原則上可能提供大的壓力活塞，這樣用于吹制的空氣能被幾乎絕熱地壓縮。松弛時(shí)壓力活塞然后會(huì)回到它的原始位置，即以嚴(yán)格的算術(shù)計(jì)算吹模過(guò)程的能量效率能夠被增加。然而，問(wèn)題是吹模所需的高壓。這需要對(duì)壓力活塞應(yīng)用很大的力，尤其在活塞壓縮過(guò)程的最后階段。例如，在活塞表面積為Idm2的情況下，壓力大約為40kN。以足夠的活塞速度例如lOm/s應(yīng)用這樣的壓力到相應(yīng)的活塞將會(huì)很困難和昂貴。現(xiàn)有技術(shù)中空氣被壓力活塞循環(huán)壓縮。在等溫面下空氣壓縮空氣所需的力幾乎線性增加。于是壓縮所需的力沒(méi)有以不變的方式被傳遞，但峰值負(fù)荷交替具有空階段。
[0004]DE 10 2009 019 008 Al示出用于吹模容器的方法，其中預(yù)制件熱調(diào)節(jié)后在容器中吹塑壓力的影響在吹模機(jī)器的吹模內(nèi)成形。存儲(chǔ)在吹模容器內(nèi)的至少部分氣壓能被轉(zhuǎn)化為機(jī)械驅(qū)動(dòng)能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是顯著地提高吹模機(jī)器內(nèi)的用于吹模的活塞壓縮機(jī)的效率并且因此有助于節(jié)能。這個(gè)目的由具有根據(jù)專(zhuān)利權(quán)利要求1的吹模機(jī)器和根據(jù)專(zhuān)利權(quán)利要求16的用于吹模容器的方法實(shí)現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明提供了用于吹模塑料容器的吹模機(jī)器，所述吹模機(jī)器具有至少一個(gè)吹模單元，所述吹模單元通過(guò)壓縮空氣用于拉伸吹模預(yù)制件，其中吹模單元包括力平衡裝置，這樣至少部分產(chǎn)生的壓力被補(bǔ)償，其中吹模單元包括壓力活塞和壓力缸。
[0007]由于力平衡裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)器的更均勻的驅(qū)動(dòng)負(fù)荷是可能的，例如舉例來(lái)說(shuō)馬達(dá)負(fù)荷，尤其是沒(méi)有力的峰值。
[0008]吹模機(jī)器，如上所述，可能進(jìn)一步包括流體壓力儲(chǔ)能器。
[0009]流體壓力儲(chǔ)能器在下文也可以被簡(jiǎn)略地指定為流體儲(chǔ)能器。流體壓力儲(chǔ)能器可以例如被比作壓力彈簧，其通過(guò)氣體壓縮/壓縮輸出它的力并且在活塞回程時(shí)機(jī)械地再偏向回去。由于包括具有流體儲(chǔ)能器的力平衡裝置的吹模機(jī)器，更加均勻的驅(qū)動(dòng)負(fù)荷能夠被實(shí)現(xiàn)，并且在吹模機(jī)器中的更加大的壓縮是可能的。如果需要，壓力級(jí)的數(shù)量，例如活塞的數(shù)量，可以降低。
[0010]此外，上述吹模機(jī)器可在流體壓力儲(chǔ)能器的第二壓力缸中包括第二壓力活塞，其中第二壓力缸可至少部分的被流體填充，例如液壓油或壓縮空氣。
[0011]因此，第二壓力活塞在第二壓力缸內(nèi)移動(dòng)，從而拉伸或松弛流體。
[0012]在吹模機(jī)器中，如上所述，壓力可通過(guò)流體向力平衡裝置提供。
[0013]因此，由于在流體壓力儲(chǔ)能器中的流體，力可以以第二壓力活塞的方式被吸收或再提供給力平衡裝置。這可以做到例如通過(guò)在第二壓力缸內(nèi)移動(dòng)第二壓力活塞。
[0014]此外，上述吹模機(jī)器在力平衡裝置中可包括輪，例如飛輪，其中吸收壓力活塞的力的連接桿被連接在輪。
[0015]壓力活塞的力可這樣通過(guò)輪被傳遞或排出，所述活塞典型的被伸展以拉伸吹模預(yù)制件，并且預(yù)制件膨脹到預(yù)定尺寸后所述活塞被再放松。輪的設(shè)計(jì)提供了壓力活塞的循環(huán)運(yùn)動(dòng)可被轉(zhuǎn)化成輪的循環(huán)運(yùn)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)。如上所述，吹模機(jī)器的力平衡裝置的輪可被進(jìn)一步地連接流體壓力儲(chǔ)能器。由于這種連接輪可吸收壓力活塞一側(cè)的力或反過(guò)來(lái)向壓力活塞輸出力，并且進(jìn)一步伸展或放松流體壓力儲(chǔ)能器的活塞。顯然驅(qū)動(dòng)可隨意地被提供在壓力活塞和力平衡裝置之間，例如輪。
[0016]此外，上述吹模機(jī)器可以在力平衡裝置中包括與第二壓力缸連接的平衡容器。平衡容器被配置至少部分從第二壓力缸接收流體。
[0017]因此，平衡容器典型的被連接于第二壓力缸。當(dāng)?shù)诙毫钊诘诙毫Ω變?nèi)被伸展時(shí)，平衡容器使儲(chǔ)存流體成為可能。同樣地，流體可流出平衡容器回到第二壓力缸內(nèi)，例如當(dāng)?shù)诙毫钊辉俜潘蓵r(shí)，其可被吸取。這提供了壓力能可通過(guò)流體和平衡容器的方式被儲(chǔ)存的優(yōu)勢(shì)。
[0018]如上所述，在吹模機(jī)器的平衡裝置內(nèi)的流體壓力缸可被配置作為水壓系統(tǒng)，其中水基本被用作液壓油。這使提供不損害系統(tǒng)的特別簡(jiǎn)單的液壓油也成為可能。然而，也可用其他的液體，或混合物，作為上述的吹模機(jī)器的液壓油，例如油-水混合物。
[0019]如上所述，在吹模機(jī)器中壓力缸可被在擴(kuò)大狀態(tài)的壓力作用。因此有可能控制壓力缸的尺寸，并且壓力缸不需要太大。
[0020]此外，如上所述的吹模機(jī)器可包括被連接于力平衡裝置的第二吹模單元，其中第二吹模單元可基本具有如上所述的有關(guān)第一吹模單元的性能。
[0021]至少部分產(chǎn)生的壓力可被輪流用于第一和第二吹模單元。這樣第一吹模單元的過(guò)剩的壓力可被用于第二吹模單元，反之亦然。這個(gè)過(guò)程可通過(guò)如上所述的壓力平衡的調(diào)節(jié)發(fā)生，這樣力的峰值就特別地被避免了。這使準(zhǔn)確地互相協(xié)調(diào)兩個(gè)吹模單元并確保由于協(xié)調(diào)而特別的有效操作成為可能。
[0022]在如上所述的吹模機(jī)器中，力平衡裝置可包括被動(dòng)和主動(dòng)致動(dòng)器，其中被動(dòng)致動(dòng)器可包括彈簧和/或氣壓缸和/或液壓缸，其中主動(dòng)制動(dòng)器可包括機(jī)電缸和/或線型馬達(dá)和/或液壓缸，其中主動(dòng)致動(dòng)器可被連接于螺旋軸或循環(huán)滾珠螺桿。
[0023]這樣在吹模機(jī)器中用于吹模的力可被分為兩個(gè)分力。這里，例如被動(dòng)致動(dòng)器可吸收絕大多數(shù)的力。因此，較小的變力部分可典型的被分配到主動(dòng)致動(dòng)器。結(jié)果，與未分解的力相比用一個(gè)較小的功率，主動(dòng)致動(dòng)器就可用于壓縮，其中能量可被節(jié)省。[0024]如上所述的力平衡裝置可包括曲柄連桿機(jī)械。特別的，主動(dòng)和/或被動(dòng)致動(dòng)器可建立在曲柄連桿機(jī)械內(nèi)。此外，力平衡裝置可包括剪式可拆疊接頭。主動(dòng)和/或被動(dòng)致動(dòng)器這里可被合并到剪式可拆疊接頭。這里，剪式可拆疊接頭也可被連接于曲柄連桿機(jī)械。
[0025]本發(fā)明也提供了吹模容器的方法，所述方法包括步驟:連接預(yù)制件到吹模單元，所述吹模單元包括壓力活塞和壓力缸，通過(guò)壓縮空氣的方式拉伸吹模預(yù)制件到完成的容器，脫離完成的容器，其中至少部分壓力被力平衡裝置補(bǔ)償。
[0026]以上言論同樣適用于用于具有力平衡裝置的方法的吹模單元。
[0027]因此，如上所述的吹模機(jī)器和方法提供了活塞驅(qū)動(dòng)的更加均勻的使用并且因此節(jié)能及可能更小的活塞驅(qū)動(dòng)的尺寸的優(yōu)勢(shì)。力的峰值在驅(qū)動(dòng)中可因此被降低甚至被避免。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]本發(fā)明的主題關(guān)于以下圖示通過(guò)舉例被說(shuō)明。
[0029]在圖中，
[0030]圖1A到IF為用于吹模預(yù)制件到完成的容器的吹模機(jī)器的吹制循環(huán)原理圖。
[0031]圖2為根據(jù)本發(fā)明的具有力平衡裝置的吹模單元的示意圖。
[0032]圖3為根據(jù)本發(fā)明的流體壓力儲(chǔ)能器示意圖。
[0033]圖4為根據(jù)本發(fā)明的力補(bǔ)償作為壓力的函數(shù)示意圖。
[0034]圖5A為根據(jù)本發(fā)明的具有流體壓力儲(chǔ)能器的力平衡裝置的進(jìn)一步發(fā)展示意圖。
[0035]圖5B為在流體壓力儲(chǔ)能器在放松狀態(tài)下具有流體壓力儲(chǔ)能器的力平衡裝置示意圖。
[0036]圖6為根據(jù)圖5A和圖5B的實(shí)施例產(chǎn)生的力作為壓力缸位移的函數(shù)示意圖。
[0037]圖7為根據(jù)本發(fā)明的發(fā)展的用于吹模塑料容器的具有兩個(gè)吹模單元的吹模機(jī)器的示意圖。
[0038]圖8A和SB為具有被動(dòng)和主動(dòng)致動(dòng)器與連桿機(jī)械的力平衡裝置進(jìn)一步發(fā)展示意圖，其中各種壓縮階段被示出。
[0039]圖9A和9B為具有被動(dòng)和主動(dòng)致動(dòng)器與連桿機(jī)械的力平衡裝置進(jìn)一步發(fā)展示意圖，其中各種壓縮階段被示出。
[0040]圖1OA和IOB為具有被動(dòng)和主動(dòng)致動(dòng)器與杠桿機(jī)械的力平衡裝置進(jìn)一步發(fā)展示意圖，其中各種壓縮階段被示出。
[0041]具有實(shí)施例
[0042]圖1A到IF示出吹制循環(huán)，例如發(fā)生在具有至少一個(gè)吹模單元的用于吹模塑料容器的吹模機(jī)器中。
[0043]如圖1A所示，預(yù)制件IOA被連接于吹模單元。所述預(yù)制件IOA可由例如PET或另外的合適的材料制成。圖示的所述吹模單元進(jìn)一步包括壓力缸4在其中壓力活塞5可移動(dòng)。壓縮空氣/增壓空氣可通過(guò)輸送泵9在壓力活塞5放松的狀態(tài)下傳送進(jìn)入壓力活塞5。閥2A位于所述輸送泵9的側(cè)面。閥2B位于連接的預(yù)制件IOA的側(cè)面。閥2A可被打開(kāi)然后壓力缸可被預(yù)壓填充。預(yù)壓可為大約4-12巴。
[0044]圖1B示出下一個(gè)步驟。在下一個(gè)步驟中，閥2B被打開(kāi)然后預(yù)制件IOA被流入壓力缸的預(yù)壓膨脹以形成預(yù)吹瓶10B。[0045]圖1A到IF沒(méi)有示出用于成型待吹模的預(yù)制件IOA的任何預(yù)吹模具。在這些圖中示出的單元為預(yù)吹瓶。
[0046]圖1C示出吹制循環(huán)的下一個(gè)步驟。閥2A被關(guān)閉，使得通過(guò)輸送泵不再填充任何壓力到壓力缸4內(nèi)。壓力缸4的活塞被伸展，借此系統(tǒng)中的壓力被增加。相應(yīng)的，由于閥2B被打開(kāi)，預(yù)吹瓶IOB中的壓力進(jìn)一步增加，使得其膨脹形成預(yù)吹瓶10C。
[0047]圖1D示出具有壓力活塞5的壓力缸4幾乎被完全的伸展。結(jié)果，預(yù)吹瓶被膨脹為具有最終吹壓的瓶子。這個(gè)具有最終吹壓的瓶子被指定為引用標(biāo)號(hào)10D。
[0048]圖1E不出瓶IOD的部分壓力返回到壓力缸4的機(jī)械系統(tǒng)和壓力活塞5。這樣瓶中過(guò)剩的部分壓力被返回系統(tǒng)。
[0049]在圖1F中，閥2B被關(guān)閉。壓力活塞5再次到達(dá)壓力缸4內(nèi)它的初始位置。完成瓶IOF被從吹模單元脫離并可被傳送到其它生產(chǎn)階段。
[0050]在吹模單元30A上，圖2示出在吹模I中的預(yù)制件1A。吹模I通過(guò)具有閥2的固定器(未示出)固定。拉伸單元3位于閥2之上。拉伸單元3與閥2和固定器與預(yù)制件IA被連接于具有壓力活塞5的壓力缸4。壓力缸4和壓力活塞5這里可對(duì)應(yīng)圖1A到IF的壓力缸4和壓力活塞5。此外，吹模單元30A的壓力缸4具有低壓空氣管路8。低壓空氣管路8包括閥8A。閥2和閥8A可對(duì)應(yīng)圖1A到IF的閥2A和2B的功能。圖2進(jìn)一步示出具有壓力活塞5的壓力缸4的驅(qū)動(dòng)器6。驅(qū)動(dòng)器6這里可為合適的電動(dòng)機(jī)，其能夠施加力到壓力缸4內(nèi)的壓力活塞5上，也就是拉伸壓力缸4內(nèi)的壓力活塞5或重新釋放壓力缸4內(nèi)的壓力活塞5。驅(qū)動(dòng)器6被進(jìn)一步連接到力平衡裝置7，其可分別的吸收和平衡通過(guò)壓力活塞5吸收的壓力。
[0051]圖3示出流體壓力儲(chǔ)能器50。所述儲(chǔ)能器通過(guò)例如液壓儲(chǔ)壓器配置。所述液壓儲(chǔ)壓器50可被包含于力平衡裝置7。此外，液壓儲(chǔ)壓器50可分離的連接到力平衡裝置7。液壓儲(chǔ)壓器50，如圖3所示，包括灌裝閥51用于填充氣體例如氮?dú)?。填充的氮?dú)?2形成氣流52。氣流52，例如氮?dú)?，在液壓?chǔ)壓器50內(nèi)可移動(dòng)還包括密封53A的液壓活塞53。液壓活塞53對(duì)抗液流54，如圖3下部所示。液壓儲(chǔ)壓器50具有液壓連接55。力可通過(guò)具有液壓缸56的液壓儲(chǔ)壓器50的液壓側(cè)傳出。壓力由氮?dú)饬?2提供。
[0052]圖4通過(guò)例子示出如圖3所示的關(guān)于橫軸111發(fā)展的壓力所實(shí)施的力。利用根據(jù)液壓儲(chǔ)能器50的力平衡，如圖3所示，區(qū)域112a和112b可根據(jù)引用標(biāo)號(hào)為112的力平衡被補(bǔ)償。得到的力為典型的表現(xiàn)為均勻驅(qū)動(dòng)負(fù)荷的力且包括少得多的或沒(méi)有力的峰值。曲線111，例如，包括許多循環(huán)。沒(méi)有補(bǔ)償?shù)脑?huà)，大的力的變化，也就是力的峰值，會(huì)發(fā)生。這樣，曲線111會(huì)，例如，具有明顯的鋸齒狀。通過(guò)力補(bǔ)償，力的峰值可被顯著的平滑化，如通過(guò)例子曲線113所示，均勻的力可被提供為壓力的函數(shù)。
[0053]圖5A和5B示出具有流體壓力儲(chǔ)能器16的力平衡裝置7的進(jìn)一步的發(fā)展。圖5A和5B示出不同的的壓力，也就是張力，被稱(chēng)為第二壓力缸的壓力缸15，和流體壓力儲(chǔ)能器16的狀態(tài)。在圖5A和5B中，流體壓力儲(chǔ)能器16被設(shè)計(jì)為例如液壓儲(chǔ)壓器。流體壓力儲(chǔ)能器16可例如被至少部分的填充液壓油作為流體。然而，也可填充流體壓力儲(chǔ)能器16其它的流體，例如壓縮空氣。
[0054]圖5A示出輪11其可以為例如飛輪。所述輪11可通過(guò)連接桿12被連接于吹模單元，如圖2所示。也就是說(shuō)，連接桿12可被合適的連接到驅(qū)動(dòng)器6以能夠傳送來(lái)自驅(qū)動(dòng)器6的力到壓力缸4借助它的壓力活塞5。連接桿12可被設(shè)置為一個(gè)部分或多個(gè)部分。在圖5A和5B中，連接桿12被，例如，描繪為兩個(gè)部分。連接桿12被代表性的安裝于輪11的外周附近。連接桿12的附件，或連接桿12的第一節(jié)的至少部分，被設(shè)置為例如是可移動(dòng)的。此外，輪11被連接到流體壓力儲(chǔ)能器16。流體壓力儲(chǔ)能器16包括被稱(chēng)作第二壓力活塞的壓力活塞13。第二壓力活塞13可在第二壓力缸15內(nèi)移動(dòng)。例如，第二壓力缸15可為液壓缸。第二壓力缸15也可包括氣壓缸(未示出)。在第二壓力缸15內(nèi)的第二壓力活塞13的力的方向通過(guò)例如具有字母FH的箭頭被繪出。在圖5A中由箭頭示出的力的方向是與例如第二壓力缸15的松弛有關(guān)系的。相應(yīng)的，相對(duì)于箭頭I7H相反的方向與第二壓力缸15的張緊有關(guān)。第二壓力缸15進(jìn)一步包括流體，例如液壓油14a。液壓油14a可通過(guò)流體壓力儲(chǔ)能器16的第二壓力缸15內(nèi)的第二壓力活塞13被壓縮。此外，第二壓力缸15被連接于平衡容器14。平衡容器14被例如設(shè)置為盛裝流體，也就是例如液壓油14A，其來(lái)自于第二壓力缸15拉伸時(shí)的第二壓力缸15。圖5B示出了圖5A在液體壓力缸15盛裝了最大量的液體狀態(tài)的發(fā)展，也就是例如液壓油14a，其來(lái)自于平衡容器14。
[0055]第二壓力活塞13在這里被幾乎收縮到最大的程度，也就是第二壓力活塞13在它的相對(duì)于第二壓力缸15的末端位置。同時(shí)可能的最大的力被分配于吹模單兀(這里未不出)的方向，如垂直箭頭F所示。
[0056]因此，根據(jù)圖5B示出的狀態(tài)基本上可能的最大的力被從力平衡裝置7分配到吹模單元(這里未示出)。為了這個(gè)目的連接桿12基本被拉伸。連接桿12也可為多部件桿。在多部件連接桿12的情況下，連接桿12的所有部件基本上形成直線。第二壓力活塞13在背離第二壓力缸15的一邊可移動(dòng)的連接到輪11。第二壓力活塞13也被連接于接近輪11的外周。這個(gè)鏈節(jié)類(lèi)似于連接桿12的鏈節(jié)，不過(guò)也可典型的被提供于與靠近輪11的外周的連接桿12的連接明顯遠(yuǎn)離的點(diǎn)。
[0057]此外，流體壓力儲(chǔ)能器16具有進(jìn)一步的懸架19。如圖5B所示，懸架19可例如被提供于第二壓力缸15關(guān)閉側(cè)。在懸架19的幫助下，流體壓力儲(chǔ)能器16可以以合適的方式跟隨輪11的運(yùn)動(dòng)。顯然圖5A和圖5B中繪出的元件的進(jìn)一步的可移動(dòng)懸架是可能的。
[0058]圖6示出根據(jù)圖5，5A和5B的發(fā)展，力作為位移的函數(shù)的例子。
[0059]圖6的曲線101通過(guò)例子示出在壓力缸4內(nèi)未得補(bǔ)償?shù)牧?。曲線102通過(guò)例子示出由力平衡裝置7提供的力。注意在圖6的插圖中繪出的縱坐標(biāo)具有雙向箭頭且零點(diǎn)位于幾乎縱坐標(biāo)的中間是很重要的。
[0060]根據(jù)曲線102力平衡裝置7補(bǔ)償壓力缸的壓力101。得到的力，也就是根據(jù)曲線101和102的合力，由曲線103證明。通過(guò)對(duì)連接桿12，輪11，壓力活塞5和流體壓力儲(chǔ)能器16的布置的合適的選擇，得到的力，例如借鑒圖6所示，可例如被保持在壓力活塞5的最大的力的2%以下。壓力活塞5的最大的力可通過(guò)圖6的例子由圖的最右邊緣的曲線101的最大值示出。據(jù)此，圖4到圖6的配置的驅(qū)動(dòng)器不再需要為例如40kN的力被設(shè)計(jì)，而可能例如僅大約IkN的力就足夠。
[0061]圖7示出具有第二吹模單元30B附加到第一吹模單元30A的吹模機(jī)器的進(jìn)一步發(fā)展。吹模單元30A和30B被連接到力平衡裝置17。力平衡裝置17可被配置類(lèi)似于上面已被描述的力平衡裝置7。吹模單元30A和30B可基本類(lèi)似。圖7示出在吹模單元30A中預(yù)制件IA還沒(méi)有被吹模。與之對(duì)比的，在單元30B內(nèi)的吹模I內(nèi)完成的瓶子IB已經(jīng)被吹模。單元30B的壓力缸4的壓力活塞5在這里基本上完全張緊。在一個(gè)單元內(nèi)釋放的部分壓力，這里為單元30A，可通過(guò)單元30A的驅(qū)動(dòng)器6和另一個(gè)單元30B的對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器6提供，反之亦然。力平衡裝置17確?？稍趦蓚€(gè)吹模單元30A和30B之間輪流提供的力的進(jìn)一步的平滑。也可能的是兩個(gè)吹模單元30A和30B被連接到壓力連接件，例如管路，但單元30A和30B每一個(gè)具有其自己的力平衡裝置(這里未示出)。
[0062]圖8A和8B示出吹模機(jī)器的進(jìn)一步的發(fā)展。如圖4和6已經(jīng)示出的，在直接驅(qū)動(dòng)的情況下壓縮和吹模過(guò)程中的力的增長(zhǎng)非常大。這意味著在壓縮過(guò)程結(jié)束時(shí)非常大的力需要被提供，其可能需要非常大的驅(qū)動(dòng)。
[0063]如圖4和6示出的合力，可被分為兩個(gè)分力。這個(gè)劃分使得盡可能大的部分對(duì)應(yīng)被動(dòng)致動(dòng)器的力的曲線而僅小的變力部分需要由驅(qū)動(dòng)器提供。合力的主要部分可由被動(dòng)致動(dòng)器施加，例如彈簧和/或汽壓缸和/或液壓缸。當(dāng)然這些部件也可以任意的結(jié)合為被動(dòng)致動(dòng)器來(lái)使用。為了這個(gè)目的，僅一個(gè)具有低功率的驅(qū)動(dòng)器被需要作為壓力的主動(dòng)致動(dòng)器。
[0064]圖8A示出曲柄連桿機(jī)械70，其使得壓力缸4上的力可對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)械70被均勻的偏移，如圖4所示。驅(qū)動(dòng)力的大部分由被動(dòng)致動(dòng)器例如液壓缸/汽壓缸75或彈簧提供。其余的可變部分可通過(guò)主動(dòng)致動(dòng)器實(shí)現(xiàn)，例如機(jī)電缸，以回轉(zhuǎn)馬達(dá)或伺服馬達(dá)71形式的驅(qū)動(dòng)器M，或另一個(gè)液壓缸。對(duì)于主動(dòng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器M可與螺旋軸或循環(huán)滾珠螺桿73結(jié)合。引用標(biāo)號(hào)73代表具有相關(guān)的(運(yùn)動(dòng))螺紋的螺旋軸或循環(huán)滾珠螺桿。
[0065]圖8A示出支撐/附件72L，72R和72T。在這種情況下，氣壓缸/液壓缸75，螺旋軸73和回轉(zhuǎn)馬達(dá)或伺服馬達(dá)71被連接于支撐72L和72R之間。圖8A也通過(guò)引用標(biāo)號(hào)76示出滑動(dòng)軸承76。滑動(dòng)軸承用于引導(dǎo)桿76S。曲柄連桿機(jī)械70在圖8中被示出在初始位置即氣壓缸/液壓缸的氣壓活塞/液壓活塞被完全推出。
[0066]圖SB示出與圖8A同樣的元件。然而，在這個(gè)情況中，曲柄連桿機(jī)械70被示出為壓力缸4內(nèi)的活塞5被向下推至最大程度的位置，也就是產(chǎn)生吹模的最大的壓力。
[0067]圖9A示出驅(qū)動(dòng)機(jī)械70的進(jìn)一步的發(fā)展，如在圖8A和8B的基礎(chǔ)上已經(jīng)被討論的。圖9A中示出的機(jī)械80的特征在于更小的支撐力被引入周?chē)臍んw。液壓/氣壓缸75和用于驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器這里位于剪式可折疊接頭80之間。以氣壓缸或液壓缸75形式的被動(dòng)致動(dòng)器位于剪式可折疊接頭80的點(diǎn)C和D之間。主動(dòng)致動(dòng)器位于剪式可折疊接頭80的點(diǎn)A和B之間。驅(qū)動(dòng)器M可被實(shí)現(xiàn)為另一個(gè)液壓缸/氣壓缸79或馬達(dá)例如線性電動(dòng)機(jī)的形式。引用標(biāo)號(hào)74表示可與驅(qū)動(dòng)器M結(jié)合的螺旋軸或循環(huán)滾珠螺桿。
[0068]如已根據(jù)圖8A和SB所解釋的，形成被動(dòng)致動(dòng)器的元件，這里為在一側(cè)的氣壓缸/液壓缸75或彈簧，和形成主動(dòng)致動(dòng)器的元件，即驅(qū)動(dòng)器這里作為回轉(zhuǎn)或伺服馬達(dá)71，或作為線型馬達(dá)或液壓缸/氣壓缸79，可被選擇和結(jié)合。特別的，這些元件也可統(tǒng)一到同一個(gè)致動(dòng)器元件中。圖9A示出在初始位置的曲柄連桿機(jī)械80，在該位置氣壓缸/液壓缸75的氣壓活塞/液壓活塞被完全推出。壓力缸4內(nèi)的活塞5被預(yù)負(fù)載。圖9B示出機(jī)械80位于壓力缸4內(nèi)的活塞5被完全推下的位置，即最大的吹模壓被產(chǎn)生用于吹模。氣壓活塞/液壓活塞75的塞子這里被推至最大的程度。
[0069]圖8A，8B，9A和9B示出的例子的原理如下。引用標(biāo)號(hào)71和73和79和74分別的描述被配置用于或多或少單獨(dú)控制活塞4的運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。沒(méi)有力補(bǔ)償?shù)脑?huà)非常大的力(功率)將被需要用于壓縮，取決于缸4內(nèi)吹氣的壓力。這將取決于活塞5的位置。通過(guò)使用曲臂連桿，比較圖8A和SB，所需的最大的力可被減小，這是由于在杠桿原理下在最大壓力的時(shí)候可傳遞的轉(zhuǎn)矩最大。若曲臂連桿位于非常大的角度，在杠桿原理下僅小的轉(zhuǎn)矩(力)可被傳遞。然而，這些然后也不再需要了因?yàn)檫@時(shí)更少的壓縮被從活塞5需要。
[0070]使用活塞75的附加的措施，見(jiàn)圖8A和SB，整體上可再一次減少來(lái)自驅(qū)動(dòng)器M的力?；钊?5在這個(gè)實(shí)施例中被位于其右側(cè)的持續(xù)的壓力作用，例如通過(guò)與大的壓力氣罐的連接。左側(cè)無(wú)壓力，即連接于大氣壓。結(jié)果，作用于活塞5上的力事實(shí)上是持續(xù)的。大多數(shù)時(shí)候，由于壓縮的吹氣來(lái)自下方的附加的并持續(xù)的進(jìn)一步的力作用于活塞5上。這引起在活塞75和活塞5之間的力平衡，在理想狀態(tài)下(在幾乎所有工作狀態(tài))甚至是全部的力平衡，使得驅(qū)動(dòng)器71和79，分別的，僅需執(zhí)行運(yùn)動(dòng)，但這需要非常少的功率。
[0071]僅對(duì)于瓶子破裂的情況，另一個(gè)方面需要被注意到因?yàn)檫@樣的話(huà)上述的操作條件無(wú)法保持。對(duì)于這個(gè)情況壓縮空氣可流出缸4向下到吹模。這樣，閥將被切換，其連通活塞75的右側(cè)，特別的阻止來(lái)自氣罐的壓縮空氣的供應(yīng)的另一個(gè)閥。
[0072]被動(dòng)驅(qū)動(dòng)器也可為彈簧，然而其會(huì)提供不均勻的力。砝碼也可作為活塞75的方便的替代，但關(guān)于設(shè)備尺寸的砝碼的量級(jí)將需要被觀察。
[0073]圖1OA和IOB示出關(guān)于圖8A，8B和9A和9B的變體的進(jìn)一步的發(fā)展。在圖9A和9B示出的機(jī)械90中，致動(dòng)器的能動(dòng)部分每次通過(guò)凸輪滾子77和凸輪痕跡78實(shí)施。這個(gè)實(shí)施例是有利的若機(jī)械90被使用在回轉(zhuǎn)機(jī)械。圖1OA再次示出氣壓缸/液壓缸75被完全推出的狀態(tài)，同時(shí)壓力缸4內(nèi)的活塞5被預(yù)負(fù)載。圖1OB示出壓力缸4內(nèi)的活塞5被完全推下的狀態(tài)，即最大吹壓被產(chǎn)生。氣壓活塞/液壓胡搜哎75的塞子被推至最大程度。在圖1OB中，跟隨凸輪痕跡78的凸輪滾子77到達(dá)它的最低點(diǎn)。
[0074]在不同的實(shí)施例中示出的上述系統(tǒng)中，須確保吹模單元的閥具有緊急停止特別是在開(kāi)始階段。若需要的話(huà)，這個(gè)緊急停止須確保壓力可通過(guò)開(kāi)啟閥從系統(tǒng)中排出，特別的當(dāng)例如壓力缸內(nèi)壓力活塞不能移動(dòng)時(shí)。
[0075]當(dāng)然上述實(shí)施例提到的特征并不限定為圖中示出的具體的結(jié)合，也可以任何需要的方式結(jié)合。
【權(quán)利要求】
1.用于吹模塑料容器的吹模機(jī)器，包括通過(guò)壓縮空氣拉伸吹模預(yù)制件(IOA)的至少一個(gè)吹模單元(30A)，其特征在于吹模單元(30A)包括力平衡裝置(7，17)，這樣至少部分產(chǎn)生的壓力被補(bǔ)償，其中，吹模單元(30A)包括壓力活塞(5)和壓力缸(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吹模機(jī)器，其特征在于所述力平衡裝置(7，17)包括流體壓力儲(chǔ)能器(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吹模機(jī)器，其中流體壓力儲(chǔ)能器(16)在第二壓力缸(15，50)包括第二壓力活塞(13，53)，其中第二壓力缸(15，50)被至少部分的填充流體(14A，54)，例如液壓油(14A, 54)或壓縮空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吹模機(jī)器，其中通過(guò)流體(14A，54)壓力被提供于力平衡裝置(7， 17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的吹模機(jī)器，其中所述第二壓力活塞(53)被來(lái)自氣流(52)的壓力作用，例如氮?dú)狻?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的吹模機(jī)器，其中所述力平衡裝置(7，17)包括輪(11)，例如飛輪，其中，吸收活塞壓力(5)的力的連接桿(12)被連接在輪(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吹模機(jī)器，其中所述輪(11)被連接到所述流體壓力儲(chǔ)能器(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一所述的吹模機(jī)器，其中所述第二壓力缸(15，50)被設(shè)置為水壓系統(tǒng)，其中水基本被用作液 壓油(14A，54)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的吹模機(jī)器，其中處于擴(kuò)大狀態(tài)的所述壓力缸(4)被壓力作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吹模機(jī)器，具有被連接于所述力平衡裝置(7，17)的第二吹模單元(30B)，根據(jù)權(quán)利要求2和10所述的第二吹模單元(30B)，其中至少部分產(chǎn)生的壓力被輪流用于第一和第二吹模單元(30B)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吹模機(jī)器，其中所述力平衡裝置(7，17)包括被動(dòng)和/或主動(dòng)致動(dòng)器，其中所述被動(dòng)致動(dòng)器包括彈簧和/或氣壓缸和/或液壓缸(75)，并且其中所述主動(dòng)致動(dòng)器包括機(jī)電缸和/或線型馬達(dá)(71)和/或液壓缸和/或氣壓缸(79)，其中所述主動(dòng)致動(dòng)器是適應(yīng)與螺旋軸或循環(huán)滾珠螺桿(73，74)結(jié)合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的吹模機(jī)器，其中所述力平衡裝置(7，17)包括曲柄連桿機(jī)械(70)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的吹模機(jī)器，其中所述力平衡裝置(7，17)包括剪式可折疊接頭(80，90)。
14.用于吹模容器的方法，包括以下步驟:將預(yù)制件(IOA)連接到包括壓力活塞(5)和壓力缸(4)的吹模單元(30A);通過(guò)壓縮空氣拉伸吹模預(yù)制件(IOA)以形成完成的容器(IOF);脫離完成的容器(IOF)，其特征在于通過(guò)力平衡裝置補(bǔ)償至少部分壓力。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述力平衡裝置(7，17)包括流體壓力儲(chǔ)能器(16)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中所述流體壓力儲(chǔ)能器(16)在第二壓力氣缸(15)內(nèi)包括第二壓力活塞(13)，其中所述第二壓力氣缸(15)被至少部分的填充流體(14A)，例如液壓油(14A，54)或壓縮空氣。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中通過(guò)所述流體(14A)壓力被提供于所述力平衡裝置(7，17)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其中所述第二壓力活塞(13)被來(lái)自氣流(52)的壓力作用，例如氮?dú)狻?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求14-17任一所述的方法，其中所述力平衡裝置(7，17)包括輪(11)，例如飛輪，其中吸收所述壓力活塞(5)的壓力的連接桿(12)被連接在所述輪(11)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述輪(11)被連接于所述流體壓力儲(chǔ)能器(16)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-20任一所述的方法，其中所述第二壓力缸(16)被配置為水壓系統(tǒng)，其中水基本被用作液壓油(14A)。
22.根據(jù)權(quán)利要求14-21任一所述的方法，進(jìn)一步包括擴(kuò)大狀態(tài)下對(duì)所述壓力缸(4)施加壓力。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中第二吹模單元(30B)也被連接于所述力平衡裝置(7，17)，根據(jù)權(quán)利要求13或21所述的第二吹模單元(30B)，其中至少部分產(chǎn)生的壓力被輪流用于第一和第二吹模單元(30B)。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述力平衡裝置(7，17)包括被動(dòng)和/或主動(dòng)致動(dòng)器，其中所述被動(dòng)致動(dòng)器包括彈簧和/或氣壓缸和/或液壓缸(75)，其中所述主動(dòng)致動(dòng)器包括機(jī)電缸和/或線型馬達(dá)(71)和/或液壓缸(79)和/或氣壓缸，其中所述主動(dòng)致動(dòng)器是適應(yīng)與螺旋軸或循環(huán)滾珠螺桿(73，74)結(jié)合。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述力平衡裝置(7，17)包括曲柄連桿機(jī)械(70)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的方法，其中所述力平衡裝置(7，17)包括剪式可折疊接頭(80，90)。
【文檔編號(hào)】B29C49/78GK103917354SQ201280033525
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月5日
【發(fā)明者】約亨·海迪娜, 海恩里?！け葼栠~, 康拉德·森, 君特·溫特勒 申請(qǐng)人:克朗斯股份公司