【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续吹塑机器、预成形件、系统和过程
本专利技术涉及从注塑成型的预成形件生产拉伸吹塑成型的聚合物容器的设备和方法。
技术介绍
从之前注塑成型的预成形件拉伸吹塑成型聚合物容器的方法在本领域中早已建立。通常，注塑成型的预成形件包括长形的圆柱形主体部分和颈部。在拉伸吹塑过程中，预成形件进入模具，由保持其注塑成型形状的颈部固定，首先将主体沿至少一个方向机械拉伸，然后注入空气以促使聚合物材料变成由模具腔体限定的所需形状，并在至少一个其他方向上拉伸聚合物材料-其被称为双轴取向。在预成形件的注塑与它们进入吹塑过程之间已经过了一段时间，从而使预成形件冷却至环境温度，在预成形件进入吹塑模具之前进行预热过程。如果预成形件是非旋转对称的，并且如在当前情况下那样，模塑为具有一体附接的手柄，则该过程是明显更复杂的，并且特别如果该手柄为环的形式、一体附接在预成形件的主体的两点上更是如此。复杂化主要是由于需要控制手柄的取向并正确预热预成形件的主体，同时保护手柄免于吸收过多的热量，以及需要将预成形件正确插入拉伸吹塑模具内。在WO2007101309中公开了这种预成形件及使其转变成具有一体式手柄的容器的系统。WO2007101309的整个公开内容通过交叉引用合并于此。在该公开中，预成形件在对手柄进行定向之后进入该文件的图55和图72中示意性示出的生产机器，该定向然后在通过预热阶段并进入拉伸吹塑模具的过程中被保持。然而，在WO2007101309中公开的系统中，生产过程是不连续的或是“批次式的”；也就是说，生产机器会增量式地推进预...
【技术保护点】
1.一种连续旋转的非对称预成形件进料的拉伸吹塑机器，其专门从非对称注塑预成形件拉伸吹塑出容器；所述非对称预成形件包括从所述预成形件的主体上的第一接合点延伸到第二接合点的一体式手柄；所述预成形件的主体和一体式手柄由相同的材料构成；所述机器包括预成形件定向系统，所述预成形件定向系统用于在预成形件到达拾取位置时将所述预成形件的手柄定向成已知的取向。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】20170921 AU 2017903839;20171130 AU 2017904831;20181.一种连续旋转的非对称预成形件进料的拉伸吹塑机器，其专门从非对称注塑预成形件拉伸吹塑出容器；所述非对称预成形件包括从所述预成形件的主体上的第一接合点延伸到第二接合点的一体式手柄；所述预成形件的主体和一体式手柄由相同的材料构成；所述机器包括预成形件定向系统，所述预成形件定向系统用于在预成形件到达拾取位置时将所述预成形件的手柄定向成已知的取向。
2.根据权利要求1所述的机器，其中，预成形件在从初始的预成形件拾取点通过拉伸吹塑成为容器并作为拉伸吹塑容器被从所述机器中排出的过程中处于连续的运动中。
3.根据权利要求1或2所述的机器，其中，所述一体式手柄在通过所述拉伸吹塑机器的所有阶段时保持被注塑成型的手柄的形状，以在所述拉伸吹塑容器上形成手柄。
4.根据权利要求3所述的机器，其中，所述拉伸吹塑机器的阶段中包括手柄定向阶段；所有到达拾取点的预成形件的一体式手柄都被相对于接近拾取位置的预成形件的运动沿预定方向定向。
5.根据权利要求3或4所述的机器，其中，所述拉伸吹塑机器的阶段中包括连续旋转的第一传送系统，所述第一传送系统将预成形件从在所述预成形件拾取位置处的连续旋转的预成形件进料器轮传送到在连续旋转的预热台处的转移到预热位置。
6.根据权利要求5所述的机器，其中，所述第一传送系统的第一拾取放置装置包括预成形件抓握夹持器；所示抓握夹持器的往复旋转和线性位移是由拾取放置装置的旋转支架和两个凸轮轨迹共同引起的。
7.根据权利要求6所述的机器，其中，所述旋转支架是臂，所述臂包括四个径向延伸的绕共同的旋转中心旋转的支撑臂；每个支撑臂的外端都可旋转地支撑有拾取放置装置。
8.根据权利要求8所述的机器，其中，所述支撑臂在固定的凸轮板上方旋转；凸轮板设置有用于所述两个凸轮轨迹中的第一轨迹的内侧凸轮通道，并且凸轮板的外围提供用于所述两个凸轮轨迹中的第二轨迹的外凸轮表面。
9.根据权利要求7或8所述的机器，其中，所述拾取放置装置的线性引导件的壳体可旋转地安装在所述支撑臂的外端处；从所述壳体延伸出的支臂设有位于所述凸轮通道中的第一凸轮从动件。
10.根据权利要求9所述的机器，其中，所述线性引导件的自由滑动元件设置有第二凸轮从动件；所述第二凸轮从动件通过弹簧与所述外凸轮表面保持接触。
11.根据权利要求11所述的机器，其中，所述拾取放置装置的抓握夹持器安装至由所述自由滑动元件的外端支撑的旋转致动器；当拾取放置装置在预成形件拾取位置和所述转移到预热位置之间转换时，旋转致动器适于使抓握夹持器的指部旋转180度。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的机器，其中，所述连续旋转的预热台包括：预成形件传输系统；沿环形轨道系统行进的预成形件支撑芯轴；当预成形件行进经过加热元件的排时，预成形件支撑芯轴使预成形件绕预成形件的竖直轴线旋转。
13.根据权利要求12所述的机器，其中，所述预成形件支撑芯轴设置有隔热罩；所述隔热罩包括从圆柱形套环突出的通道。
14.根据权利要求13所述的机器，其中，所述第一传送系统的所述拾取放置装置在所述转移至预热位置处使预成形件的竖直轴线与所述预成形件支撑芯轴的圆柱形套环的竖直轴线对准；拾取放置装置的夹持器同时地将预成形件的手柄操纵为位于所述芯轴的通道的侧部元件之间。
15.根据权利要求14所述的机器，其中，在所述预成形件的颈部被所述拾取放置装置的夹持器释放之后，所述预成形件被降低，使得所述预成形件的颈部位于所述芯轴的圆柱形套环内。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的机器，其中，在从支撑芯轴转移位置处，被预热的预成形件由第二传送系统的拾取放置装置从支撑芯轴上取出；所述从支撑芯轴转移位置位于连接预热传输系统的近侧旋转引导轮和第二传送系统的各自的旋转中心的线上。
17.根据权利要求16所述的机器，其中，在第二传送系统的臂将拾取放置装置朝向模具装载位置旋转时，由所述第二传送系统的所述拾取放置装置的夹持器从预成形件支撑手柄取出的所述预成形件由所述拾取放置装置的旋转致动器旋转180度。
18.根据权利要求16或17所述的机器，其中，所述第二传送系统的臂的旋转以及由所述拾取放置装置的第一凸轮从动件和第二凸轮从动件的轨迹引起的所述夹持器的旋转和线性位移的组合，使得当拾取放置装置和打开的拉伸吹塑模具都接近模具装载位置时，预成型件的竖直轴线与拉伸吹塑模具的竖直轴线对齐；夹持器的运动同时使预成形件的手柄与连接拉伸吹塑模具和第二传送系统的各自的旋转中心的线对准。
19.根据权利要求17或18所述的机器，其中，当所述拉伸吹塑模具在模具卸载位置打开时，第三传送系统的拾取放置装置从所述拉伸吹塑模具中取出拉伸吹塑容器；模具卸载位置位于连接旋转的拉伸吹塑模具和第三传送系统的各自的旋转中心的线上。
20.根据权利要求19所述的机器，其中，将取出的拉伸吹塑容器从所述模具卸载位置旋转到旋转的输出轮；旋转的输出轮将所述容器沿排出通道和容器接收箱传送。
21.一种操纵非对称预成形件的拾取放置装置；所述拾取放置装置在连续旋转的拉伸吹塑机器中运行，其中所述拾取放置装置的旋转支架和两个凸轮轨迹的组合促使所述拾取放置装置的预成形件夹持夹持器进行往复旋转和线性位移。
22.根据权利要求21所述的拾取放置装置，其中，所述往复旋转是绕竖直轴线的；所述线性位移在水平面内。
23.一种控制旋转传送系统的拾取放置装置的夹持器的路径的方法；所述旋转传送系统在连续的非对称预成形件进料的拉伸吹塑机器中运行；随着预成形件由旋转的传送系统被从预成形件的拾取位置开始传送、被插入预热台的预成形件支撑芯轴和被从预热台的预成形件支撑芯轴中取出、以及被插入拉伸吹塑模具和作为拉伸吹塑容器被从旋转的拉伸吹塑模具中取出，夹持器的路径遵循非对称预成形件的各个轨迹；非对称预成形件包括主体部分和从主体部分延伸的一体式手柄；所述方法包括以下步骤：
·将每个拾取放置装置可旋转地安装在相应的旋转传送系统的旋转臂上，
·促使夹持器围绕拾取放置装置的相应竖直轴线进行由第一凸轮从动件的轨迹和旋转臂的旋转控制的往复旋转，
·促使进行由第二个凸轮从动件的轨迹和旋转臂的旋转控制的往复水平线性位移，并且
其中，第一凸轮从动件的轨迹由凸轮板的凸轮通道确定；第二凸轮从动件的轨迹由所述凸轮板的外凸轮表面确定。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，第一旋转传送系统将非对称预成形件从旋转的预成形件进料器轮传递到预成形件预热系统的旋转的预成形件支撑芯轴。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，第二旋转传送系统将非对称预成形件从旋转的预成形件支撑芯轴传送到拉伸吹塑模具中。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，第三旋转传送系统将拉伸吹塑容器从所述拉伸吹塑模具中取出到旋转的输出轮。
27.一种在连续的非对称预成形件进料的旋转的拉伸吹塑机器的各个阶段之间传送非对称预成形件的方法；通过在拉伸吹塑模具的腔中对非对称预成形件进行拉伸和吹制的步骤，将非对称预成形件转变成拉伸吹塑容器；该方法包括以下步骤：
·将非对称预成形件定向为，使得预成形件的一体式手柄在到达所述机器中的拾取位置时具有已知的取向，
·将预成形件的颈部夹持在旋转的第一旋转传送系统的拾取放置装置的夹持器中，并将预成形件旋转至所述机器的预热台，
·操纵第一拾取放置装置的夹持器，以使一体式手柄与移动的预成形件支撑芯轴的隔热罩对准，并使预成形件的主体的轴线与所述芯轴的颈部支撑圆柱形套环对准，
·在第二阶段，用旋转的第二旋转传送系统的第二拾取放置装置的夹持器将非对称预成形件从预成形件支撑芯轴上移除，并将预成形件旋转至所述机器的旋转的拉伸吹塑模具，
·在第三阶段，操纵第二拾取放置装置的夹持器，以使所述一体式手柄与拉伸吹塑模具的手柄嵌套部分对准并且使预成形件的竖直轴线与拉伸吹塑模具的竖直轴线对准，
·在第四阶段，将旋转的第三旋转传送系统的拾取放置装置的夹持器操纵就位，以抓握当前的拉伸吹塑容器的颈部，并从拉伸吹塑模具中取出拉伸吹塑容器。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第一、第二或第三旋转传送系统中的任何一个的所述拾取放置装置的夹持器的运动通过所述传送系统的支撑所述拾取放置装置的臂的旋转以及由两个凸轮从动件的轨迹控制的旋转和线性位移的组合来控制。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第一凸轮从动件的轨迹由设置在所述第一、第二和第三旋转传送系统中的每个旋转传送系统的固定的凸轮板中的凸轮通道确定；第二凸轮从动件的轨迹由所述固定的凸轮板的外凸轮表面确定。
30.一种将非对称注塑成型的预成形件操纵到连续预成形件进料的拉伸吹塑机器的拉伸吹塑模具中的方法；该方法包括以下步骤：
·用连续旋转的传送系统的拾取放置装置将预成形件从预成形件预热台取出，以使预成形件的一体式手柄具有预定的取向，并且
其中，通过所述传送系统的臂的旋转以及拾取放置装置的预成形件支撑夹持器的由两个凸轮从动件的轨迹引导的旋转和线性延伸的组合来控制对拾取放置装置的预成形件支撑夹持器的操纵。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
·操纵拾取放置装置，以当拉伸吹塑模具的二等分径向线旋转成与在拉伸吹塑机器的旋转中心和传送系统的旋转中心之间延伸的线重合时，所述一体式手柄与打开的拉伸吹塑模具的二等分径向线对齐，
·进一步操纵拾取放置装置，以在到达在旋转中心之间的线时模具的相对的半部闭合时，将预成形件的主体的竖直轴线与所述模具的轴线对齐，并将预成形件的所述手柄与模具的手柄嵌套部分对齐。
32.一种在连续预成形件进料的拉伸吹塑机器中的拉伸吹塑过程中防止预成形件的一体式手柄变形的方法；该方法包括以下步骤：
·制备具有手柄嵌套腔的拉伸吹塑模具的每个半部，所述手柄嵌套腔至少与预成形件的一体式手柄的一部分相符，
·操纵预成形件，以在拉伸吹塑模具的两个半部闭合到预成形件上时使所述手柄与手柄嵌套腔重合。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，对所述预成形件的操纵是通过拾取放置装置进行的；以及，通过安装有所述拾取放置装置的预成形件传送系统的臂的旋转以及由两个凸轮轨迹控制的旋转和线性位移的组合而促使所述拾取放置装置的夹持器进行旋转和线性运动。
34.一种将预成形件可控制地加热到模具引入温度的方法；该预成形件具有从主体部分延伸的颈部部分；所述预成形件还具有沿径向延伸的手柄部分；所述方法包括
将一体式手柄PET预成形件可控制地转移到连续移动的输送机上；
通过预成形件的颈部部分将预成形件固定到所述输送机上，由此预成形件由所述输送机从预成形件进入位置连续地运输到预成形件离开位置；
在预成形件到达预成形件离开位置时，预成形件的至少部分被可控制地加热到模具引入温度；
沿路径分布的可控制的加热器阵列被布置成将热量引向至预成形件的选定部分；
将预成形件从预成形件离开位置可控制地转移到模具中，以对预成形件进行拉伸吹塑，从而形成吹制容器。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述手柄部分是实心的，并具有第一端和第二端；所述第一端在较高的第一位置处一体地连接到所述预成形件；第二端在较低的第二位置处一体地连接到预成形件。
36.根据权利要求34或35所述的方法，其中，所述较高的第一位置位于所述主体部分上。
37.根据权利要求34或35所述的方法，其中，所述较高的第一位置位于所述颈部上。
38.根据权利要求34至37中任一项所述的方法，其中，所述较低的第二位置位于所述主体部分上。
39.根据权利要求34至38中的任一项所述的方法，其中，将元件布置在模块中；所述模块被围绕连续旋转的预成形件输送机排列；所述元件被根据高度以组进行控制，其中，所述模块中的最上面的元件被一起控制到预定的温度，而在高度上的下一个元件也被一起控制到预定的温度，依此类推直到在最低高度的元件。
40.根据权利要求34至39中的任一项所述的方法，其中，处理器控制发动机的旋转速度，以控制所述预成形件的连续前进速度。
41.根据权利要求34至40中任一项所述的方法，其中温度传感器提供环境温度感测，所述温度感测被处理器利用以通过差别因子delta(Δ)来调制所有元件的加热程度。
42.一种定向机构，其在非对称注塑成型的预成形件进入拉伸吹塑机器的阶段之前控制非对称注塑成型的预成形件的取向；每个非对称预成形件均包括一体式手柄，所述一体式手柄从预成形件的颈部下方的第一接合点和预成形件的主体上的第二接合点延伸；所述定向机构包括沿倾斜轨道的相对侧设置的一对反向旋转的驱动轮；所述驱动轮中的一个引起沿着所述倾斜轨道向下移动的预成形件的主体旋转，以将预成形件的手柄旋转到优选位置。
43.根据权利要求42所述的定向机构，其中，所述倾斜轨道包括一对上轨道以及一对下轨道，所述预成形件通过所述预成形件的颈部被悬挂在所述一对上轨道之间，所述一对下轨道将所述一体式手柄约束为与所述倾斜轨道的长轴大致对准；预成形件的一体式手柄被约束为前导取向或拖尾取向。
44.根据权利要求43所述的定向机构，其中，所述一对驱动轮位于与所述预成形件的所述主体的下部重合的高度处，所述高度在所述下轨道和所述一体式手柄的最低点下方；驱动轮的轴线垂直于倾斜轨道的长轴。
45.根据权利要求42至44中任一项所述的定向机构，其中，所述一对驱动轮之间的间隙小于所述预成形件的主体的直径；每个引导轮包括至少一个轮胎，所述至少一个轮胎由足够柔软的聚合物材料制成，以允许预成形件的主体通过所述一对驱动轮之间的间隙。
46.根据权利要求42至45中任一项所述的定向机构，其中，所述一对反向旋转的驱动轮的旋转方向拉动沿所述倾斜轨道向下移动通过所述驱动轮之间的间隙的预成形件；第一驱动轮沿逆时针方向旋转，而相对的第二驱动轮沿顺时针方向旋转。
47.根据权利要求42至46中任一项所述的定向机构，其中，所述驱动轮以不同的旋转速率旋转；第一驱动轮的旋转与相对的第二驱动轮的旋转之比在2∶1的量级。
48.根据权利要求47所述的定向机构，其中，当所述预成形件穿过所述两个驱动轮之间的间隙时，所述驱动轮的不同旋转速率导致所述相对的第二驱动轮在逆时针方向上旋转所述预成形件的主体。
49.根据权利要求48所述的定向机构，其中，所述预成形件的主体的旋转将在进入所述定向机构时具有前导的手柄的预成形件的取向改变为在从所述定向机构离开时具有拖尾的手柄的预成形件的取向；在所述下轨道的邻近第一驱动轮的一例的下轨道中有间隙。
50.一种将非对称预成形件定向为用于进入拉伸吹塑机器的阶段的方法；该非对称预成形件包括一体式手柄，该一体式手柄从该预成形件的颈部下方的第一接合点延伸至该预成形件的主体上的第二接合点；该方法包括以下步骤：
·提供预成形件，所述预成形件沿倾斜轨道滑向定向机构，同时所述预成形件沿着倾斜轨道的上轨道由预成形件的颈部支撑，
·在倾斜轨道的下轨道之间将预成形件的一体式手柄约束为前导位置或拖尾位置，
·拉着预成形件通过所述定向机构的沿着倾斜轨道设置的一对反向旋转的驱动轮之间的间隙，
其中，所述一对驱动轮的不同转速使预成形件的主体从进入定向机构时一体式手柄的前导取向旋转到预成形件从定向机构离开时所述手柄的拖尾取向。
51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述一对驱动轮位于与所述预成形件的主体的最低部分重合的位置，其在所述倾斜轨道的下轨道下方并且在所述一体式手柄的最低点下方。
52.根据权利要求50或51所述的方法，其中，所述一对反向旋转的引导轮中的在所述倾斜轨道的一例的第一个以逆时针方向旋转；所述一对反向旋转驱动轮中的在所述倾斜轨道的相反侧的第二个以顺时针方向旋转；所述一对反向旋转的驱动轮作用为拉动预成形件通过驱动轮之间的间隙。
53.根据权利要求52所述的方法，其中，所述反向旋转的驱动轮的旋转速率与所述顺时针旋转的驱动轮的旋转速率之比在2∶1量级。
54.根据权利要求53所述的方法，其中，所述顺时针旋转的驱动轮的顺时针旋转使穿过所述驱动轮之间的间隙的预成形件的主体以逆时针方向旋转，从而使具有前导取向的一体式手柄的预成形件被旋转为使得一体式手柄处于拖尾取向。
55.一种注塑成型的预成形件，其形成在权利要求1至22所述的机器中生产的拉伸吹塑容器；该预成形件包括开口的颈部和从颈部延伸的中空主体；所述预成形件还包括一体注塑成型的手柄；中空主体的壁的至少一部分在厚度方面变化。
56.根据权利要求55所述的预成形件，其中，所述中空主体的内表面的至少一部分与所述中空主体的外表面不同心。
技术研发人员：尼克·梅伦，金浩善，
申请(专利权)人：集成塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU
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