采用张拉吹塑模制方式生产塑料容器的装置以及涂敷塑料容器内壁的装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN03801584.6

申请日:

2003.03.17

公开号:

CN1602247A

公开日:

2005.03.30

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B29C49/46; B05B7/00; C23C4/12

主分类号:

B29C49/46; B05B7/00; C23C4/12

申请人:

泰脱拉·拉伐尔持股金融股份有限公司;

发明人:

V·答米罗; H·格鲁恩瓦尔德; J·弗齐斯; H·卡斯; L·维尔海尔姆; H·基笛恩格; E·塞恩多布里; R·拉齐

地址:

瑞士皮伊

优先权:

2002.03.18 DE 10211878.7; 2002.07.11 DE 10231345.8

专利代理机构:

上海专利商标事务所

代理人:

吴明华

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内容摘要

本发明首先涉及一装置,具体来说,涉及一环行旋转机器,其用来借助于张拉吹塑工艺生产塑料容器,装置具有至少一个分配器块,它具有可连接到一预成形成品的内部空间的一混合腔室,这样,燃烧腔室由混合腔室和预成形成品的内部空间形成,一用来将一爆炸流体馈送到燃烧腔室内的馈送装置,以及一用来点火燃烧腔室内的爆炸流体的点火装置。此外,本发明涉及一装置,具体来说,一环行的旋转机器,其用来用一阻挡层涂敷塑料容器的内壁,该阻挡层不渗透气体、芳香物质以及诸如此类的物质,其中,张拉吹塑模具借助于一连接部分连接到阀控制的流体管线,以便用至少一种气体填充模具内的容器。分配器块可直接地连接到一预成形成品,即分配器块具有一用来将预成形成品连接到分配器块的连接装置,提供一上述类型的装置,它能以高度均匀水平的质量生产塑料容器,它较佳地允许用于环行的旋转机器上。

权利要求书

1.  一采用张拉吹塑工艺生产塑料容器的装置,尤其是,一环行的旋转机器(2),其具有至少一个分配器块(10),分配器块具有可连接到预成形成品(14)内部空间的混合腔室(21),以使燃烧腔室(21)由混合腔室(21)和预成形成品(14)的内部空间形成,一用来将一爆炸流体馈送到燃烧腔室(21)内的馈送装置,以及一用来点火燃烧腔室(21)内的爆炸流体的点火装置,其特征在于,分配器块(10)可直接地连接到一预成形成品(14)或一容器上。

2.
  如权利要求1所述的装置,其特征在于,装置是一环行的旋转机器,该机器带有用来接纳多个预成形成品(14)的旋转的圆盘形传输带,环行旋转机器具有多个、较佳地为6个分配器块(10)。

3.
  如权利要求2所述的装置,其特征在于,分配器块(10)布置成可连同圆盘形传输带一起转动。

4.
  如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,混合腔室(21)的体积小于50cm3,较佳地小于25cm3,特别更佳地小于15cm3

5.
  如权利要求1至4中任何一项所述的装置,其特征在于,分配器块(10)具有用来冷却分配器块(10)的冷却水通道。

6.
  如权利要求1至5中任何一项所述的装置,其特征在于,分配器块(19)具有至少两个分离的流体馈送通道(16),以馈送两个不同的流体,它们的混合形成爆炸的流体。

7.
  如权利要求6所述的装置,其特征在于,分配器头具有至少一个针阀(19),用来打开和/或关闭至少一个流体馈送通道(16)。

8.
  如权利要求7所述的装置,其特征在于,针阀(19)是一止回阀。

9.
  如权利要求1至8中任何一项所述的装置,其特征在于,分配器头具有一流体排出通道(25),其用来排出爆炸流体爆炸后产生的反应产物。

10.
  如权利要求9所述的装置,其特征在于,设置一用来关闭和/或打开流体排出通道(25)的阀(26),其中,阀(26)较佳地具有一防止流体排出通道(25)打开的锁定装置,其中,阀较佳地设计成:当锁定装置释放时,由于爆炸流体的爆炸而产生的压力,阀自动地打开。

11.
  如权利要求1至10中任何一项所述的装置,其特征在于,一设置有一驱动装置的张拉杆(17)延伸通过混合腔室(21),且当装置连接到一预成形成品(14)时,张拉杆延伸到预成形成品内,其中,张拉杆(17)设置成轴向地张拉预成形成品(14)。

12.
  如权利要求1至11中任何一项所述的装置,其特征在于,点火装置包括一火花塞(48),它布置在分配器块(10)内或在张拉杆(17)的部分内,当预成形成品(14)连接时,张拉杆延伸入预成形成品内。

13.
  如权利要求1至12中任何一项所述的装置,其特征在于,设置一压力传感器(39),其用来测量燃烧腔室(21)内的压力。

14.
  如权利要求1至13中任何一项所述的装置,其特征在于,设置至少一个流体管线(25),它连接到一雾化装置(28)上,它在混合腔室(50)内打开。

15.
  一用来涂敷吹塑模制的塑料容器(13)的内壁的装置,尤其是,一环行的旋转机器,其用对于气体、芳香物质以及诸如此类的物质不渗透的阻挡层进行涂敷,其中,一张拉吹塑模具(11)借助于一连接部分而连接到阀控制的流体管线(16、36),以便用至少一种气体填装模具(11)内的容器(13),其特征在于
-流体管线(16、36)通向分配器块(10)的混合腔室(21),
-混合腔室(21)与容器(13)的内部空间连通,
-一流体管线(16)引向一雾化装置(27、28),以及
-设置一点火装置,它点火混合腔室(21)内的以及容器(13)内部的雾化的和/或混合的流体,以便进行燃烧。

16.
  如权利要求15所述的装置,其特征在于,容器(13)可直接地连接到分配器块(10)。

17.
  如权利要求15或16所述的装置,其特征在于,引入到雾化装置(27、28)的流体管线(16)从一用来产生至少为40巴内压(p)的泵(24)引导到雾化装置(27、28)。

18.
  如权利要求15至17中任何一项所述的装置,其特征在于,装置设置来至少部分地成形容器(13)。

19.
  如权利要求15至18中任何一项所述的装置,其特征在于,雾化装置(27、28)具有一液体注入喷嘴(27)。

20.
  如权利要求15至19中任何一项所述的装置,其特征在于,一设置有一驱动装置的张拉柱塞(17)延伸通过混合腔室(21),且进入到容器(13、14)内,其中,在预先成形的操作中,混合腔室(21)和容器(13、14)内的压力在2巴和15巴之间的范围内。

21.
  如权利要求15至20中任何一项所述的装置,其特征在于,分配器块(10)和张拉吹塑模具(11)固定在传输器(2)上,并借助于传输器,其可移动通过各种加工区域(I-VI)。

22.
  如权利要求15至21中任何一项所述的装置,其特征在于,流体管线(16、36)是阀控制的,其中,计量阀(19、26)安装在混合腔室(21)和对应的流体管线(16、36)之间,计量阀的打开和关闭程序借助于计算机控制编程的输出信号进行控制。

23.
  如权利要求22所述的装置,其特征在于,借助于计算机控制编程的输出信号是受一输入信号控制,输入信号馈送到计算机编程的控制器内,通过测量在燃烧过程中或燃烧之后的流体混合物、或燃烧之后的阻挡层的至少一个物理特性,产生该输入信号。

24.
  如权利要求22或23所述的装置,其特征在于,至少一个传感器(39)设置在工具内的容器(13)的外面。

25.
  如权利要求22至24中任何一项所述的装置,其特征在于,至少一个传感器(39)安装分配器块(10)内。

26.
  如权利要求24或25所述的装置,其特征在于,传感器(39)是
一辐射传感器(40),
一压力传感器,
一热传感器,或
一声音传感器。

27.
  如权利要求24或25所述的装置,其特征在于,用来测量完成的阻挡层的传感器(29)是
-一用来确定阻挡层厚度的装置,
-一带有X辐射源的X线荧光装置,
-一带有光源的颜色测量装置,
-一用来测量带有一光源(43)的光散射的装置(40),或
-一用来测量带有一光源(43)的光强度的装置(40)。

说明书

采用张拉吹塑模制方式生产塑料容器的装置 以及涂敷塑料容器内壁的装置
技术领域
本发明首先涉及一装置,具体来说,涉及一环行旋转机器,其用来借助于张拉吹塑工艺生产塑料容器,装置具有至少一个分配器块,它具有连接到预成形成品内部空间的一混合腔室,这样,燃烧腔室由混合腔室以和预成形成品的内部空间形成,一用来将一爆炸流体馈送到燃烧腔室内的馈送装置,以及一用来点火燃烧腔室内的爆炸流体的点火装置。此外,本发明涉及一装置,具体来说,一环行的旋转机器,其用来用一阻挡层涂敷塑料容器的内壁,该阻挡层不渗透气体、芳香物质以及诸如此类的物质,其中,张拉吹塑模具借助于一连接部分连接到阀控制的流体管线,以便用至少一个气体填充模具内的容器。
背景技术
塑料容器通常用张拉吹塑模制方法生产。在该程序中,一预成形成品通常首先用注入模制形成。该预成形成品通常直径小于待生产的瓶的直径,且其长度短于待生产的瓶的长度。此外,预成形成品通常已具有一开口,它呈待生产的瓶的开口的形式。例如,开口可设置有一螺纹头和一保持环。然后,预成形成品首先进行加热并引入到一张拉吹塑模具内,其内部空间与完成的容器相一致。一般地,借助于一轴向地引入到预成形成品内的张拉柱塞,轴向地张拉该形状。该操作包括:在预成形成品内形成一内压,它通常约在5和15巴之间的范围。在预成形成品已对应地张拉之后,预成形成品内的内压显著地增加,即,在约30至50巴的范围,由此,预成形成品被充气并压靠在张拉吹塑模具的内壁上,这样,它呈待生产的容器的形状。
WO98/06559已公开一用于生产容器的装置。这里,PET瓶由这样一程序进行生产:首先,将预成形成品加热到约100至120℃的温度,该温度适合于张拉吹塑操作。预成形成品引入到一对应于容器形状的工具模具内,形成一至少为2巴的张拉压力,通常为从5至10巴。借助于一轴向和大致垂直地移动的柱塞,预成形成品轴向地张拉。此时,一在40巴范围的吹塑压力在预成形成品内产生。其结果,预成形成品的壁压靠在模具的内壁,这样,容器成形。
通常地,张拉压力借助于压缩空气产生。然而,相比之下,为产生吹塑压力,通常设置一特殊的压缩空气容器,由于高压的缘故,它必须接受高安全的要求,为此,该程序非常昂贵。
因此,WO98/06559已提出通过将爆炸的气体混合物吹入到预成形成品中,来形成张拉压力,例如,一氢氧气体和惰性气体的混合物,通过点火爆炸的气体混合物,产生高的吹塑压力,在此情形下,爆炸的吹塑压力致使预成形成品的壁或部分预模制的容器完全地压靠在张拉吹塑模具的内壁。该程序具有的优点也在于,在张拉吹塑操作过程中,由爆炸产生短时间内的温度上升,由此,被生产的容器得到消毒。
然而,就技术实施来说,业已发现,用已知装置生产的容器不能适用于工业化生产。它们在形状和体积上,以及在其外观上,不能以足够的质量进行生产和再生产。因此,例如,它不能生产具有清晰透明度的壁的PET瓶子。人们推想发生这种部分不吸引人的外观,其原因在于,不希望的温度的影响,它们因不充分控制的爆炸而引起。
因此,DE 199 38 724已描述一借助于张拉吹塑模制工艺生产塑料容器的装置,其中,点火装置设置在装置的内部空间内,这样,爆炸可以更好地加以控制。在这里所述的装置中,预成形成品首先必须固定在一圆柱形接纳装置的一端上,远离预成形成品的一侧可与分配器块接合,然而,这种装置只能用于直线的机器,其包括点火装置在内的分配器块的结构复杂而庞大,以致其只能用于静态的状态。此外,业已发现,采用这种装置,一部分最终模制的容器(不可忽略的数量)不能符合通常的质量要求。这主要归因于形成爆炸气体的各种流体成分的不充分的混合。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一如本说明书开头部分所阐述类型地装置,它能生产高度均匀质量的塑料容器,此外,它还允许在环行的旋转机器上使用。
根据本发明,该目的的实现在于,分配器块可直接地连接到一预成形成品上,即,分配器块具有一用来将预成形成品连接到分配器块的连接装置。换句话说,预成形成品以液密的关系直接地与分配器块接触,而不插入一对应的接纳装置。这具有一系列的优点。首先,它可节约接纳装置,该装置在迄今为止的现有技术状态中被认为是必要的,并布置在分配器块和预成形成品之间,节约接纳装置有利于大量地节约成本。另一方面,它减小位于预成形成品外面的燃烧腔室的体积。尤其是,混合腔室现几乎直接地设置在预成形成品上方。这具有这样的优点:形成爆炸的混合物的气体可以更好地有计量地进行添加,此外,更好地确保气体在预成形成品内的混合。
正由于这种计量的引入,才有可能使分配器块布置在一环形的旋转机器上,该机器带有用来接纳多个预成形成品的旋转的圆盘形传输带。在此情形中,环行旋转机器有利地具有多个分配器块,较佳地为6个分配器块。尽管在迄今为止所知的现有技术状态中的直线性机器的情形中,它们使用所谓的爆炸质量吹塑,其限制在每小时约6,000瓶的最大产量,但爆炸张拉吹塑工艺现可用于环行的旋转机器上,其产量可达到每小时约20,000至40,000瓶。
在一特别优选的实施例中,在环行的旋转机器中,分配器块布置成可与圆盘形传输带一起旋转。这种措施确保环行的旋转机器可以极端高速运行。
在许多次不同的试验中,令人惊奇地发现,由于省略了接纳装置或直接地将预成形成品连接到分配器块,张拉吹塑模制的容器的质量得到显著地提高。此外,实验显示,在特别优选的实施例中,分配器块中的混合腔室的体积小于50cm3,较佳地小于25cm3,特别更佳地小于15cm3。因此,根据本发明设置混合腔室,即,在分配器块内的燃烧腔室的部分尽可能地做得小。由于这样的措施,爆炸或形成爆炸气体的个别流体的有计量地添加,可明显地得到更好的控制。此外,爆炸气体的个别的成分在预成形成品内的透彻的混合,使得其显著地更加均匀。
还可发现爆炸中产生的反应产物可不利地影响其后的爆炸过程。采用相对大的混合腔室,它们由现有技术状态提供,此外,圆柱形接纳装置使其尺寸进一步提高,在移去最终模制的容器和装上下一个预成形成品后,凝聚在混合腔室壁上的反应产物的不是不足道的部分,最终保持在分配器块内,且这样残留的反应产物作为一不纯物而提供给后续的爆炸程序。因此,在最终模制的容器被一新的预成形成品替代时,发生在爆炸过程中的反应产物的残留物的百分比含量,在现有技术状态的装置中显著地高于根据本发明装置的情形中。因此,根据本发明的措施,可进一步提高控制能力,尤其是,爆炸程序的重复性。  一特别优选的实施例还提供分配器块,它具有用于冷却分配器块的冷却水通道。特别是,当在环行旋转机器中使用爆炸的张拉吹塑工艺过程时,其中,对应地,许多爆炸一个接一个地在快速的连续过程中产生,分配器块经历一显著的温度上升。这在预成形成品和分配器块之间引起一温度的梯度,其可不利地影响爆炸性能。由于分配器块可以适当地冷却,因此,在根据本发明的装置的整个操作过程中,可达到相同的工艺条件。
该措施还显示一特别的效果,即,精确地组合预成形成品和分配器块的直接连接。诚然,从现有技术的状态已知,原则上也可冷却分配器块,但它无论如何不改变这样的事实:接纳装置总是额外地设置在现有技术的状态中,在反复的爆炸程序中,接纳装置加热,这样,该情形不包括均匀的工艺条件。
甚至原则上也可将爆炸流体直接地馈送到分配器块,然而,一特别优选的实施例提供该分配器块,它具有至少两个分离的流体馈送通道,以馈送两个不同的流体,它们的混合形成爆炸的流体。
由于爆炸流体只是在燃烧腔室内,其中,爆炸流体在任何情形下被点燃,所以,该措施提高装置的安全性。具体来说,使爆炸流体直接地馈送到分配器块,则合适地设置的封闭阀不合适地关闭,且点火燃烧腔室内的爆炸流体后,仍留在馈送装置内的爆炸流体也被点火。
另一特别优选的实施例提供分配器头,其具有至少一个用来打开和/或关闭至少一个流体馈送通道的针阀。这可提供特别精确的流体计量,由此,爆炸可得到更好地控制。如果爆炸流体由空气和氢气形成,则要求使用针阀来打开和/或关闭对氢气的馈送。
有利地是,针阀呈非返回的或止回阀的形式。这确保即使预成形成品内呈现高压,针阀也不会无意地打开。
如果分配器头具有一用来带走爆炸流体爆炸而产生的反应产物的流体排出通道,则待模制的容器质量可得到进一步提高。在现有技术状态中的装置中,没有设置流体排放,这样,保持预成形成品的接纳装置与分配器头分离后,在压力下的预成形成品或此时呈其最后形式的容器的内部体积,被突然地设定到大气压力,或借助于馈送装置流体被携带走。然而,第一程序遭受的缺点在于,在最后模制之后,不是不足道的反应产物的量保持在容器内,因此填装容器之前首先必须被除去。相比之下,第二程序具有的缺点在于,可有害地影响爆炸程序的反应产物逃逸到流体馈送装置内,在馈送爆炸流体的下一步骤过程中,它们又从馈送装置带到下一个预成形成品中,因此,在下一个预成形成品中可具有上述的不利影响。
一优选的实施例提供一用来关闭和/或打开流体排放通道的阀,其中,阀较佳地具有一防止流体排放通道打开的锁定装置,其中,阀较佳地设计成:当锁定装置释放时,由于爆炸流体的爆炸而发生的压力,阀自动地打开。该措施提供的阀可以非常便宜的方式构造。在实际的爆炸张拉吹塑程序过程中,用来关闭和/或打开流体排放通道的阀,借助于锁定装置而锁定在关闭的状态。在爆炸发生之后,由此,致使预成形成品抵靠在张拉吹塑模具的内壁上,锁定装置被释放,以使容器在爆炸后的压力足够自动地打开阀,由此,压力和此时的在爆炸中已产生的反应产物,可借助于流体排放通道离开燃烧腔室。
一根据本发明装置的理想的实施例提供设置有一驱动装置的一张拉杆或张拉柱塞,其延伸通过混合腔室,且当装置连接到一预成形成品时,张拉杆延伸到预成形成品内,其中,张拉杆设置成轴向地张拉预成形成品。该措施还减小混合腔室的尺寸,如上所述,这对于爆炸过程的控制性具有有效的作用。张拉杆有利地大致呈圆柱形,其带有至少两个不同厚度的部分,其中,在张拉杆延伸的状态下,即,当张拉杆延伸进入到预成形成品内,直到其底部时,较小厚度的部分在预成形成品内,而较大厚度的部分在混合腔室内。
点火装置较佳地包括一火花塞,它布置在分配器块内或在张拉杆部分内,当预成形成品连接到分配器块时,该张拉杆延伸到预成形成品内。
在另一特别优选的实施例中,提供一用来测量燃烧腔室内压力的压力传感器。这样,可探测引入到预成形成品内的爆炸混合物是否已经点火。尤其是,可确立一足够高的压力是否已经产生。如果不是的话,则容器可合适地标记和设置,或在另一步骤中,一爆炸流体可再次引入到预成形成品中并再次点火。
一般来说,爆炸流体包括一爆炸的气体混合物。然而,原则上也可由液体产生爆炸的流体。然而,许多可燃烧的液体仅在气体状态下显示爆炸的特性。因此,在液体馈送到分配器块之前,努力使液体成分挥发,然而,由于必要的加热,则要求有额外的成本大的装置。
然而,这在另一理想的实施例中可予以避免,其中,设置一连接到雾化装置的流体管线,并在混合腔室中打开。雾化装置用来细微地雾化液体-完全地不需要一蒸发器-并以薄雾的形式将其输送到分配器块的混合腔室内。然后,雾化的流体具有几乎大部分的气体性质,例如,可被转换而与其它的气体成分一起形成一均匀的可爆炸的气体混合物。这可节约在单独的外部蒸发器上花费的成本。
这一点导致本发明的另一个方面。具体来说,本发明还涉及一用来涂敷一吹塑模制的塑料容器内壁的装置,其用不渗透气体、芳香物质以及诸如此类的物质的阻挡层进行涂敷,其中,已经最终模制的张拉吹塑模具或容器,可借助于一连接部分而连接到阀控制的流体管线,以便用至少一种气体填装模具内的容器,并可至少部分地模制容器。
这种努力已经用于许多机器装置中,以在诸如PET瓶的壁的内表面上提供阻挡层状的涂层,以便对通过阻挡层的诸如氧气或二氧化碳的低分子量的气体,提供基本上更加慢的穿透PET瓶的塑料壁。因此,在包装液体食物的情形中,这可提供这样的条件:由于内部的涂层,饮料可在更长的时间内保持其味道、其香味和其质量。
根据上述的吹塑模制试验,首先,必须在PET瓶内产生约40巴的高压,此后,必须释放到真空,它包括一对应的时间量,以便实施涂敷操作(通常地离子支承)。除了过程的长度,当从高压到真空的变换时,以及使用大型的机器设备,还可发现,利用产出的气体很微小,以致没有可能用于工业的应用中。
尽管在上述的“爆炸张拉吹塑模制”的情形中,现有技术状态中的爆炸气体混合物可独特地由混合气体成分而产生,但用于涂敷操作的所谓的“前体”材料代表一液体的成分,例如,已经用于试验结构中的HMDSO。为了产生爆炸的气体混合物,已经在操作的结构中试图蒸发该液体的成分,以便再次组合气体而形成一混合物。采用这样的涂敷程序,提供成本高的测量,以便将装置保持在理想的工作点上,例如,使用温度调节器,这种测量起不到作用。相反,在工业的操作中,在测量和调节程序方面的花费支出代表一种风险,就像广泛地进行密封测量那样。
因此,本发明的另一目的是提供一实用的装置,它尽可能地简单,且在成形的程序中以及立即在其之后使用一阻挡层而不必使用单独的蒸发器,借助于该装置,诸如PET瓶的容器设置在内部。
根据本发明,该目的的实现在于,流体管线在一分配器块的混合腔室内打开。
混合腔室与容器的内部空间连通,
一流体管线引向一雾化装置,以及
设置一点火装置,它点火混合腔室内的、以及容器内部的雾化的和/或混合的流体,以便进行燃烧。
在该方面,一特别优选的实施例提供一容器,其能直接地连接到分配器块。这享有上文已解释的、结合用于生产吹塑模制容器的装置的诸多优点,尤其是,这确保在雾化条件下雾化的流体到达容器的内部,在液体的条件下不预先地收集在混合腔室的壁上。为了精确地和有控制地实施爆炸,重要的事情在于,前体材料在容器内部雾化。通过容器与分配器块的直接连接,即不插入在现有技术状态中被认为是必要的接纳装置,因此,装置的可靠性决定性得到改进。
有利的是,装置试图至少部分地模制容器。在该方面,引向雾化装置的流体管线较佳地从一用来产生至少40巴内压的泵引导到雾化装置。因此,该机器可用于模制容器,或从模具中取出,还可用于涂敷容器。借助于仅一个爆炸过程就可实施容器的至少部分的成形和容器的涂敷,借助于单独的爆炸,还可实现个别的程序,在该方面,涂敷操作可发生在容器成形步骤之前,也可在其之中和之后。
在一实施例中,其中,待生产的容器在成形的过程中进行涂敷,气体借助于流体管线通入到混合腔室和容器的内部,并组合而形成一爆炸的气体混合物,通过点火装置而使混合物燃烧,这一方面为成形过程提供高的内压,另一方面,为涂敷容器的内壁提供必要的化学反应。尽管可点燃的气体混合物可通过混合气体来产生,但仅呈液体形式的前体材料可用作涂敷。根据本发明,前体液体现通过一泵将压力提高到至少40巴,并在该状态下馈送到一雾化装置。采用该装置,液体(完全不需一蒸发器)细微地雾化,并以薄雾的形式传送到分配器块的混合腔室内。雾化的前体材料具有几乎气体的性质,并可与其它的气体成分一起转换成一均匀的爆炸的气体混合物。所有在单独的外部的蒸发器上的花费可省去,然而,可在成形过程的同时,容器的内壁设置有要求的阻挡层。新颖的涂敷装置可以是一实用的和简单设计的结构,令人惊奇地也可用于工业化的大规模的操作模式。
对于前体材料的液体成分,只需将前体材料传送到分配器块,借助于上述的泵将其压缩到至少40巴的压力,并传送到雾化装置。雾化操作可较佳地通过从一喷嘴注入到混合腔室内得以实现,但液体也可放入到一高速转动的条件下,和/或可通过超声波进行雾化。然后,小心地确保个别的成分尽可能充分地混合,它较佳地可通过涡流效应来实现。此外,由于混合腔室与容器的内部空间连通,所以,有必要提供这样的情形:新鲜产生的气体薄雾混合物也散布到待生产的容器内。
这也适用于上述的其它的变体中,其中,涂敷操作紧接着成形过程之后实现。在此实施例中,容器首先赋予其完成的形式,例如,通过张拉吹塑模制或通过爆炸张拉吹塑模制,然后,进行涂敷。张拉吹塑模制可再次接纳成形的容器,或成形的容器在成形程序结束之后仍保持在张拉吹塑模具内。根据本发明,分配器块安装在张拉吹塑模具上,分配器块的混合腔室同样地由至少一个流体管线供应,如同与混合腔室连通的容器的内部空间那样。用于涂敷操作的介质然后以同样的方式输送到直接地连接到混合腔室的雾化装置。借助于点火装置,雾化的和/或在混合腔室内以及容器的内部混合的流体进行点火,燃烧,并产生反应产物,它们沉积在容器的内壁上而形成要求的阻挡层。点火的和反应的混合物的产生,可通过混合馈送到混合腔室的各种气体和/或薄雾,或通过本身的雾化。
造成涂层的流体(较佳地是一前体气体)压缩到至少40巴,其允许这样地进行雾化:该流体以细分的方式几乎如气体的形态也可被引入到其它气体的混合物中,以形成一均匀流。该流体的压力可增高到至少35巴也已足够。至今诸试验已在40巴以上的压力下成功地实施。
在一特定的实施例中,气体馈送到混合腔室,以相当大的量形成一爆炸的气体混合物,因此,在一相当长的时间段内,约10巴以上的压力已形成在混合腔室内。上述通过泵将流体压力提高到至少40巴的做法还具有如下的优点:雾化也可发生在混合腔室内,其中,已有气体处在10巴以上的压力下。根据本发明的涂敷装置,在实践的各应用情形中,将造成涂层的流体的压力提高到至少40巴,以达到满意的雾化,以及由此的或多或少的均匀的气体混合物,它们可点燃和完全地执行要求的任务。
术语“用于产生一内压的泵”也用来意指提高流体压力的等价的装置。因此,对于压缩操作,也可使用一连接在一压力瓶上的流体,以便驱动、传输和压缩造成涂层的流体。
根据本发明,如果雾化装置具有一液体注入喷嘴,则较为有利。上文中已经阐述,利用超声波液体也可被雾化。然而,一液体注入喷嘴特别地简单且在技术上容易管理,并具有长的寿命,一般不涉及因维护和修理带来的停止的时间。
根据本发明,还要求如下的情形:如果设置有一驱动装置的张拉柱塞延伸通过混合腔室并进入到容器,则在这种情形中,在预成形成品操作中的混合腔室和容器内的压力在2巴和15巴之间。张拉柱塞机械地移动,除了爆炸气体的径向压力,张拉柱塞产生一机械张拉分量。具体来说,塑料材料的注入模制的预成形成品以已知的方法加热,然后,通过一气体吹入到容器,预先成形到上述的2和15巴之间的低压,这样,通过该气体容器的内部体积增加。即使容器内的压力不被释放,涂敷操作也可根据本发明在装置内实施,因为造成涂层的流体可引入到腔室内,并在一空间或腔室内雾化,其中,压力在10巴以上。
根据本发明,以下的情形也是有利的:如果分配器块和张拉吹塑模具固定到一传输器,并借助于传输器可移动通过各种加工区域。可以设想一用于此目的的线性的传输器。然而,呈一圆盘形传输带形式的环行旋转器或转动的传输器则是优选的。在其周缘上可设置多个根据本发明的涂敷装置。然后,可在一固定的底板表面上设想一引入位置,带有张拉吹塑模具的工具可移入到该位置,以便接纳一预成形成品。此后,一连续的传输器运动,其移动到下一个工位,或通过该工位,这样,一涂敷装置和固定在转动的传输器上的该涂敷装置,连续地通过各种加工区域。生产容器的机器的产量借助于该结构可成倍地增加。
根据本发明,下列的情形也是理想的:如果流体管线是阀控制的,安装在混合腔室和对应的流体管线之间的是一计量的阀,计量阀的打开和关闭过程受控制器的输出信号控制,控制器借助于一计算机进行编程。为了提供正确的成形程序和同时地或其后地将阻挡层涂敷到成形容器的内壁上,重要的是,用各自对应的流体正确量供应给混合腔室。当仅馈送气体时,计量阀的使用就其本身来说在某种情形下可以是明显的,相反,当使用雾化流体时,一计量阀还未用于该结构中。具体来说,一流体(较佳地是一液体前体材料)必须在至少40巴的压力下通入到一计量阀内,并在时间控制器下供应流体,由此,在保持液体的同时供应该流体的过程中,必须执行雾化,并将细微雾化的流体引入到混合腔室内。理想的是,使用一计算机编程的控制系统,以便成功地进行阀控制。
在该方面,下面的情形被证明是特别地理想:根据本发明,如果通过计算机编程的控制器的输出信号受到一输入信号的控制,该输入信号馈送到计算机编程的控制器内,并在燃烧或燃烧后的阻挡层形成之中或之后,通过测量流体混合物的至少一个物理特性而产生该输入信号。换句话说,计算机编程的控制器将一输出信号输出到计量阀,以便计量对应的流体。阀必须被控制。它可通过馈送到上述的控制系统的输入信号进行控制。因此,这是计算机编程控制。馈送到该控制器的输入信号通过一测量程序而产生。这涉及流体混合物的至少一个物理特性的测量,或阻挡层的测量。流体混合物的至少一个物理特性可在燃烧中或燃烧后进行测量。阻挡层的特性仅可在燃烧后进行测量。流体混合物可在燃烧过程中接纳不同的颜色。颜色的差别则是物理的特性。为此原因可在燃烧过程中对此进行测量,在燃烧过程中,由于化学反应可发生着色的物质。颜色的差异可在燃烧后进行确定的测量。相反,阻挡层仅由燃烧产生,因此,其物理特性仅可在燃烧后测量。
根据本发明,至少一个传感器可安装在工具内的容器的外面。借助于该传感器可测量上述的物理特性。如果一传感器布置在工具内的容器的外面,则其有利地能直接地确定容器内对应的物理特性(例如,如果该情形涉及射线束)。根据X线束,光线束或红外线束,可直接地在容器内探测物理特性,并用来影响下面的涂敷程序。应该认识到,它也可影响模制的程序。因此,这样可修改直接在其后的加工循环的过程参数。
根据本发明的测量可提供工业应用性,因为可自动地调整或也可改变过程参数。因此,例如,可改变或补偿在连续生产过程中缓慢发生的效应。如果两个或多个传感器设置在容器和工具内,则可立即测量多个参数,并改进作用在以下加工循环上的影响。
如果至少一个传感器安装在分配器块,则也是有利的。传感器安装在分配器块内技术上较易实施。在此情形中,传感器可以是一压力传感器,一热传感器,或声音传感器。诚然,容器内的光测量不能如此实施,但有时由压力和温度测得的特性已可足够用来控制机器的操作。
诚然,可研究产生和沉积在容器壁的内表面上的涂层,在该方面,例如,测量每表面面积的质量,或氧气的穿透性。例如,借助于X线荧光来实现评价。然而,如果一带有多个根据本发明的涂敷装置的机器以较高产量水平操作,则这样生产的机器应有较高程度的自动化,带有为可靠地和连续地调整和/或适应加工参数的诸多测量。
根据本发明,如果传感器是辐射传感器,则也是有利的。例如,如果检测集中的光强度,该过程可用实时方法很好地进行控制。这涉及由燃烧发出的光强度。对应的光强度水平越高,相应地,包括在反应中的前体成分也越多,产生的阻挡层的厚度也越大。在一特定的情形中,监控一发射的光辐射,它发射特征的334nm-紫外-氮线。在一给定的氮量添加到前体气体中时,发生该种发射。在特别研究的情形中,特别地进行混合,以便产生一呈氮化硅特性的涂层。已知由此可达到一良好的阻挡特性。其它的实例涉及通过从短寿命的OH根探测光的发射来研究SiOx涂层。
其它的试验涉及借助于上述的声音传感器来监控声发射。也可使用一IR二极管来确定发出的热量。
对于辐射传感器的使用,也可使用DLC型涂层(金刚石状的碳)。在该情形中,监控从一碳氢化合物的中间产物发射的光发射。
根据本发明,如果测量完成的阻挡层的传感器是以下类型,则也是理想的:
一用来确定阻挡层厚度的装置,
一带有X辐射源的X线荧光装置,
一带有光源的颜色测量装置,
一用来测量带有一光源的光散射的装置,或
一用来测量带有一光源的光强度的装置。
根据本发明,理想的是,在涂敷过程之后立即用这样的传感器产生信号。一实例可涉及通过X线荧光来确定沉积的涂层材料的质量。甚至在离开涂敷装置之前,可识别完成的容器。然后,一记忆编程的控制器可调整在下一工位合适地注入的前体气体的量。代替X辐射测量(它在某些情形下仍然太费时),也可设想较快的涂层厚度测量。对此的建议是CO2的快速红外光谱分析。
采用上述的建议,借助于涂敷过程本身的辐射、压力、热量、声发射进行实时的监控,或快速评价涂敷过程之后的沉积,例如,借助于上述的X辐射荧光,测量包含的厚度,涂层的颜色测量,或光散射,根据本发明的测量有可能从刚完成和涂敷的容器产生被探测的信号,采用的信号作为一反馈信息用于控制系统,以便根据那个立即后继容器被生产和/或涂敷,来调整过程参数。
在一优选的涂敷装置的操作中已获得非常良好的结果,其中,涂层在容器(一PET瓶)的模制过程中产生。分配器块内的混合腔室连接到流体管线和计量阀,其中,布置在分配器块一侧上的容器,首先以预成形成品的形式固定,以使其内部空间与混合腔室连通。作为第一步骤,作为氧气载体的空气连接到混合腔室,而其次,在一单独流体管线内的氢气连接到混合腔室。作为第三步骤,用于前体材料的计量阀的出口接管连接到混合腔室。前体材料起初以液体形式提供,然后,用泵压缩到40巴以上,并通过大致地卸压到10至15巴而在喷嘴的排出端进行雾化。流体入口管线切向地通向一圆柱形的混合腔室,由此,所有的气体或气体状的流体(薄雾)在其路径上获得扭转,以便在整个混合腔室内散播而进入到预成形成品的内部。这促进三种流体成分的混合,这样,可将一实用的均匀混合物引入到预成形成品的内部空间内。一点火装置设置在混合腔室内,并起动均匀的气体混合物的燃烧,以使预成形成品加热到软化温度(约为90至120℃),预成形成品可以这样的方式延伸:致使其壁抵靠在张拉吹塑模具的内壁上,由此,要求的容器达到其瓶子的形状。燃烧还允许前体气体组成成分的反应,以使涂层涂敷在被形成的容器的内壁上。在冷却态之后,可打开可张开和可关闭的张拉吹塑模具,设置有内部涂层的完成的模制容器(PET瓶)可被取出并运载走。
参照诸附图,从下面借助于实例对优选的实施例的描述中,可以清晰地明白本发明的其它的优点、特征和可能的用途,在诸附图中:
图1是带有六个张拉吹塑模具的转动传输器的立体图,该张拉吹塑模具沿周缘间距地排列在下部,示意地示出预成形成品容器的引入和呈瓶形式的完成的容器的移出,
图2示出图1的转动的传输器的平面图,没有盖板,目的在于示出带有压力储存装置的六个张拉吹塑模具,
图3是一分配器块的立体图,分配器块带有某些流体连接部分,一放置的预成形成品容器和一压力储存装置,
图4示出分配器块的示意的侧视图,分配器块带有前体材料和模制好的容器(瓶的形式)的输送路径,
图5示出对应于图4中的圈出部分X的细节的示意的截面图,
图6示出沿图5中的线VI-VI(通过示于图5中左侧的阀体)截取的分配器块的截面图,
图7示出通过一带有一成形的容器的闭合的张拉吹塑模具的示意的截面图,模具带有一光源和一测量探头,
图8是从带有截面线VII-VII的外部示出图7的闭合的张拉吹塑模具的两个半部的示意的立体图,
图9示出一第二实施例的分配器块的前视立体图,
图10示出图9的分配器块的后视立体图,
图11示出图9的分配器头的前视图,
图12示出沿图11中的线A-A截取的截面图,
图13示出图9的分配器头的俯视图,
图14示出沿图13中的线B-B截取的截面图。
图1中示出一工业用的带有六个涂敷装置的环行旋转机器。支承在一示意表示的框架台1上的是一围绕驱动轴3的旋转的传输器2,其带有一圆形的底板4和一同心的盖板5。沿驱动轴3向下的方向观看框架台1,旋转的传输器2在操作过程中对应于箭头方向6(转动方向)沿逆时针方向以恒定的角速度被驱动。
分布在周缘上,下底板4承载成对的垂直支承杆7,而安装在各两个支承杆7之间的是对应的圆柱8,其用来张拉对应的涂敷装置9的柱塞(将在下文中描述)。旋转的传输器2承载六个涂敷装置9,为此,图中示出六对垂直的支承杆,它们将底板4连接到盖板5。布置在下面的带有张拉吹塑模具11的多个分配器块10,安装在底板4下面和在框架台1上面,它们对应于六个涂敷装置9。模具11包括两个大致为平行六面体的半部,它们内部具有待模制容器13的凹形12。如图1和2所示的容器13呈一瓶的形式。张拉吹塑模具11的一个半部也包含仅一半个凹形模具12,当张拉吹塑模具11闭合时,两个凹形的模具12彼此面对,形成完成的容器13的空间。容器以垂直竖立的形式生产和运输。制造所需要的预成形成品14也以开口向上的垂直位置定向和传输。在对应的形式中,张拉吹塑模具11的两个半部之间的分离平面从下向上垂直地延伸,因此,平行于驱动轴3。张拉吹塑模具11的这两个半部借助于一垂直铰链可枢转地连接在一侧上,以使它们可彼此移离开,合在一起。在打开的位置,工件可被引入和从中取出。
除了张拉吹塑模具11,也示于图2的平面图中的各涂敷装置9(没有板4和5)包括分配器块10,一压力储存装置15和流体管线16。
图2还示出六个角区域,在通过360°的旋转运动6中,六个涂敷装置9中的每一装置通过角区域一次。它们包含用来引入预成形成品14的角区域I。在逆时针的方向中,该角区域I之后是一较大的角区域II,用来预吹塑而由此预先成形预成形成品14。然后,后面跟着用来点火的非常小的角区域III,在此过程中,燃烧过程也开始和发生。然后,后面跟着的冷却过程在角区域IV内实施,该角区域在尺寸上几乎转过180°。在区域V中,张拉吹塑模具11再次打开,取出已经模制的和涂敷的容器13。角区域VI用作一空转步骤,并提供用于任何调整程序的储备。
图3示出配装在分配器块10下面的预成形成品14。张拉柱塞17垂直向上伸出分配器块10,并与预成形成品14同心。张拉柱塞17可垂直地移动,并随上述的圆柱8的平移运动而作前后的移动,以便在预吹塑操作中沿长度方向张拉软的预成形成品14。如图3所示,垂直于张拉柱塞17的垂直方向,借助于空气的进入,氧气通过空气连接器18进入到分配器块10内。连接到空气连接器18的空气管线(也称之为流体管线)在此图中没有特别地示出。在与空气连接器18相对的分配器块10的一侧上,流体管线16将前体材料通入到设置在其上的计量阀内,使阀体19用于前体的液体。如果在分配器块10一侧上的空气连接器18用想象的线连接到其另一侧上的阀体19,则垂直于该线和垂直于张拉柱塞17,用于氢气的另一流体管线(未示出)通入到氢气喷嘴20内,然后,进入到如图5所示的腔室21内,进入到分配器块10内。此外,在与氢气喷嘴20相对的分配器块10的一侧上,图3还示出一用来引入控制电压的带有电缆22的插头。
图4示出涂敷装置9的主要零件,其中,已略去张拉吹塑模具,而表示出用于前体液体的流体管线16的装料。前体液体是一种流体,其在环境温度和通常压力下容纳在输出容器23内。一在图4中示意地示出的泵24通过管线25从容器23中抽出前体液体,并在高于40巴的高压下,通过流体管线16进入到压力储存装置15内。就示意地示于图5中的阀26来说,该前体液体作用在阀体上。仅当阀打开时,前体液体才可在其高压下进入到出口喷嘴27(也示于图5中),以便在雾化部位28(图5)处的交界面进行雾化,直接再进入到混合腔室21内的入口处。对阀26的控制信号借助于从计算机编程的控制器(未示出)引出的电气连接30,通过馈送到阀26的管线29而引入。
图5和6示出通过带有特别关注的涂敷装置的零件的分配器块10的截面图。在机器中也显重要的垂直方向是在张拉柱塞17之中,它中心地支承在一圆柱形的混合腔室21内,并可沿垂直的双箭头32的方向上下移动,且借助于分配器块10内的一封闭件31而通过其混合腔室21保持密封的关系。标号33表示一呈圆柱形部分的形式的保持器,该圆柱形部分从分配器块10垂直向下地延伸,而配装到该圆柱形部分的是预成形成品14的瓶颈34,其显示为在其下面的剖开的形式。从图中可见,预成形成品14的圆柱形内部也与混合腔室21直接地连通。混合腔室21仅被封闭件31向上地定界。在图5的显示中,只可看见在左边的氢气喷嘴20和前体液体的出口喷嘴27的视图。在图6中,整个的氢气馈送用标号35表示。氢气的喷嘴20在图6中与混合腔室21相切地配装,以使排出的氢气和流入到混合腔室21内的氢气开始沿螺旋线流动。这同样地适用于空气的流入,它借助于如图6所示为剖开形式的空气连接器18和流体管线36而流入,而图5在右侧示出用于空气的流体管线36的端部处的螺杆装置37,它朝向装置的方向,空气也切向地流入到混合腔室21,如图6所示,也适用于由喷嘴27雾化的前体材料。因此,三个流体形成如图5所示的螺旋形路径38,其垂直分量沿向下的方向,这样,一特别均匀的气体混合物一方面引入到混合腔室21内,另一方面引入到预成形成品14的内部空间。图5还示出一传感器39,它通过从分配器块10的内部向外引出的一测量电缆40,将测量数据传送到评估单元(未示出)。如图5所示的阀体19借助于带有突缘的适配器41保持在分配器块。
图7和8示出测量流体混合物的物理特性时涉及的实施例,其中,测量探头42布置在容器13的一侧上,而光源43布置在张拉吹塑模具11的相对侧上。
对于涂敷装置的操作,作为一准备的步骤,为驱动作为高压泵的泵24(图4)设立一连续调整的电机。作为计算机编程的控制,采用一PLC装置,并连接到一控制单元,控制信号从该控制单元传送到个别的阀、传感器、调节器,以及电机。PLC为前体液体的容器23内的液体体积送出设定值,注入压力的值、以及送入到控制单元的注入操作的起始点。操作程序发生在对应的控制方式中。
如果考虑图2中的角区域,则旋转运动可如弧形箭头6所示地在角区域内开始。这里,张拉吹塑模具11打开,引导一排均匀间隔的预成形成品14,在沿图2中的从右到左传输路径移动之后,传送到预加热到80至90℃的软化温度的一保持器内,送到预成形成品被引入到凹陷模具12内的部位。预成形成品在那里以图3所示的方式配装到圆柱形保持器33(图5)上。此后,张拉吹塑模具11关闭。因为旋转的传输器2以恒定的角速度沿弧形箭头6所示的方向转动,同时,直到张拉吹塑模具11关闭,所以,该装置为引入预成形成品14转过角区域I的约20°的角区域。
闭合的张拉吹塑模具11现通过进入到角区域II,其中,开始预吹气体到混合腔室21和预成形成品14内部中。借助于空气连接器18在室温和≤15巴的压力下,空气吹入到混合腔室21内。然后,借助于氢气馈送35氢气也切向地吹入到混合腔室21内,并通过相对于垂直的中心线偏心且相对于张拉柱塞17偏心的氢气喷嘴20,这样,空气与包含在其中的氧气以及氢气,沿一螺旋线混合,它对应于流体的螺旋线路径38。因此,约12至13巴的压力依次形成在混合腔室21内,连同张拉柱塞17的垂直向下的运动,以膨胀预成形成品14,并且局部地已经形成最终要求的容器的形状。
前体液体现通过阀26(图5)的打开而通过进入到前体液体的出口喷嘴27,并到达雾化部位28。约0.5至1.5升的空气用于一微升的前体液体。由于这样的比例,在空气和氢气已经供应之后,前体液体的雾化和混合开始。其供应的时间较长;前体材料的供应时间被控制得较短。由泵24产生的压力和尤其在雾化部位28的喷嘴27的几何形,提供产生薄雾,或将前体液体转换成具有气体特性的非常细微的液滴。在偏心地切向引入到圆柱形混合腔室21内后,例如,相对于张拉柱塞17夹角为15°,前体薄雾可通过进入到流体的螺旋形路径38内,并在那里与其它的气体紧密地混合。混合腔室21和预成形成品14的内部起作一涡流腔室。在通过角区域II的约60至80°的角之后,终止借助于气体混合物(空气、氧气、前体材料)的爆炸而将容器预吹塑到其确定构造的约90%的过程。
在通过角区域III的过程中,借助于一起动燃烧的点火装置实现点火,例如,点火装置布置在分配器块10的工具内,或甚至在张拉柱塞17内。该角区域III经历定形的实施过程,其中,致使预成形成品14的壁抵靠张拉吹塑模具11的凹陷模具12的内壁。点火之后,以及通过角区域III的5°至25°,较佳地15°之后,涂敷装置现通过进入到角区域IV,其中,冷却操作开始,并在通过约180°的角区域之后终止。与容器壁的同时,内涂层也被冷却。
在张拉吹塑模具11仍被关闭的过程中,容器通过进入到角区域V,其中,张拉吹塑模具11打开,容器13可被移去。然后,它放置在图2中的左底侧处的线性传输器上,并朝向左边取出到水平的外部。此后,打开的张拉吹塑模具11通过空转模式的角区域VI,这样,当通过进入到引入预成形成品14的角区域I时,它可再次接纳后者。在该旋转的传输器2上的循环在此重新开始。
应该认识到的是,通过打开阀26而注入前体液体有控制地实施,直到阀26再次关闭为止。设置在工具内(即模具11内)的是一用作测量探头的传感器42,其对应于图7中所示。在生产过程中,传感器设置在容器13的外面。光源43设置在容器13相对侧上,在如图7所示的光轴上。这样,例如,在燃烧过程中或就在燃烧之后,可测量容器13内的流体混合物的颜色特性。测量信号传递进入到控制器内,可影响有关成形和下面后续的容器的涂敷的过程。如果传感器(或多个传感器)本身布置在分配器块10内,则也可采用其它的测量过程。诚然,在这种情形中不能使用辐射的测量程序,但在此情形中,测量装置的设计结构技术上较简单。还可从测量中获得有关温度、压力、声音等的有价值的参数,以便在连续的操作程序中影响形状和下一个容器的涂敷,这样,完成的产品享有理想的质量。
在图1和2所示的实施例中,有六个工位排列布置在底板4的周缘上。应该认识到,也可提供1-40个工位,视涉及的对应的技术选择而定。
图9至14示出本发明的另一实施例,它涉及一用来生产塑料容器的装置,其借助于张拉吹塑而不用一涂敷装置。在这些附图中,只要可能的话,再次使用用于相同的或至少类似的部件的术语和标号。
图10示出一根据本发明的分配器块10,其直接地连接预成形成品14。这从图14中可特别清晰地可见,图14示出沿图13中的线B-B截取的截面图。
从图中可见,预成形成品14直接地抵靠在分配器块10的至少一个密封元件49上。还可见张拉杆或张拉柱塞17,其延伸入预成形成品14的内部空间。在此结构中,混合腔室50连同预成形成品14的内部空间,一起形成燃烧腔室21。从图中可以清楚地看出,燃烧腔室21的体积主要地仅由预成形成品14的内部体积形成,是包围张拉柱塞17的体积。位于分配器块10内的燃烧腔室21的体积部分非常小,约为11cm3。从图14中还可见,火花塞48,它延伸通过分配器块10进入到环形的混合腔室50。应该认识到,代替此也可在张拉柱塞17内布置点火装置。
根据本发明的分配器头10的进一步细节可从沿图11中的线A-A截取的图12的截面图中更清晰地看清。在此情形中,也可见安装有火花塞48的分配器块10。一用于输送空气的流体管线36连接到空气馈送连接器18。空气馈送阀47(在此实施例中呈不返回的或止回阀的形式)相对于环形混合空间50关闭或打开空气馈送管线。环形混合空间50由大致的圆柱形孔提供,张拉杆或张拉柱塞17布置在该孔中。还可见一用于氢气的馈送线35,它借助于一针阀20可连接到混合腔室50或燃烧腔室21。针阀20在此情形中也呈一止回阀的形式。
还可见空气出口阀45将燃烧腔室连接到空气出口44。
爆炸张拉吹塑过程现作用如下。首先,将预成形成品14加热到适于张拉吹塑过程的温度,并引入到一模具(这里未示出)内,其内部形状对应于待生产的容器。预成形成品现通过沿轴向方向移动的张拉柱塞被轴向地张拉。此时,借助于空气馈送阀47和氢气馈送阀20,在燃烧腔室21和混合腔室50内产生爆炸的气体混合物。在此情形中,气体在约3和10巴之间的压力下被推压。由于该张拉的压力,预成形成品的直径也增大。当预成形成品达到其轴向的长度时,借助于延伸进入到混合腔室50内的火花塞48,点火爆炸的流体。由于爆炸,预成形成品内的压力突然增加到约30至50巴的范围。这种所谓的爆破压力致使预成形成品14完全地压靠在张拉吹塑模具(未示出)上,由此,获得待生产瓶的形状。合适地实施爆炸可用压力传感器39进行监控和探测。在已经达到对应的压力之后,空气出口阀45借助于对空气出口阀45的空气馈送阀47的控制,空气出口阀45被打开,这样,压力和在爆炸中产生的反应产物的很大部分可借助于空气出口44而跑逸。
特别当分配器块10用于环行的旋转机器中时,爆炸顺序之快致使分配器块10借助于爆炸中产生的爆炸能而经历一温度的上升。
因此,设置在分配器块10中的是冷却通道,它们借助于封闭螺钉53而部分地关闭。然而,冷却水可借助于冷却水入口51进入到分配器块10内,并借助于冷却水出口52而再次离开。这确保在机器的操作过程中成功地保持均匀加工的条件。
标号清单
1  框架台
2  旋转传输器
3  驱动轴
4  底板
5  盖板
6  弧形箭头(转动方向)
7  垂直支承杆
8  用于张拉柱塞的圆柱
9  涂敷装置
10 分配器块
11 张拉吹塑模具
12 凹陷模具
13 容器(PET瓶)
14 预成形成品
15 压力储存装置
16 流体管线
17 张拉柱塞
18 空气连接器
19 用于前体液体的阀体
20 氢气喷嘴
21 混合腔室
22 用于控制电压的电缆
23 用于前体液体的输出容器
24 泵
25 管线
26 阀
27 用于前体液体的输出喷嘴
28 雾化部位
29 用于控制信号的线路
30 电气连接
31 封闭件
32 垂直的双箭头
33 圆柱形保持器
34 瓶颈
35 管线,例如,用于氢气的流体管线
36 用于空气的流体管线
37 螺钉
38 流体的螺旋路径
39 传感器
40 测量电缆
41 适配器
42 探头
43 光源
44 空气出口
45 空气出口阀
46 用于空气出口阀的控制空气
47 空气馈送阀
48 火花塞
49 密封
50 安装块的内部腔室,混合腔室
51 冷却水入口
52 冷却水出口
53 封闭螺钉
I   预成形成品14的引入区域
II  预成形成品14的预吹塑区域
III 预成形成品14的点火区域
IV  预成形成品14的冷却区域
V   容器13的取出区域
VI  空转模式区域

采用张拉吹塑模制方式生产塑料容器的装置以及涂敷塑料容器内壁的装置.pdf_第1页
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本发明首先涉及一装置,具体来说,涉及一环行旋转机器,其用来借助于张拉吹塑工艺生产塑料容器,装置具有至少一个分配器块,它具有可连接到一预成形成品的内部空间的一混合腔室,这样,燃烧腔室由混合腔室和预成形成品的内部空间形成,一用来将一爆炸流体馈送到燃烧腔室内的馈送装置,以及一用来点火燃烧腔室内的爆炸流体的点火装置。此外,本发明涉及一装置,具体来说,一环行的旋转机器,其用来用一阻挡层涂敷塑料容器的内壁,该。

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