CN1434761A - 用于处理和冷却塑料预制件的设备及方法 - Google Patents

Abstract

用于处理和冷却预制件的装置，包括一个收集和转移元件(2)，它具有按一定的几何分布图案排列、并适用于盛装相应数量的预制件(30)的多个容器(10)，以及一个冷却元件。所述收集元件可以从一个预制件装载位置移动到位于所述冷却元件上方的几个不同位置，它设有多个集中在多个不同但相似的几何分布图案中的杯，该图案相互交错以防止它们互相干扰。收集和转移元件可以选择性地位于多个位置，以保证在每一个所述位置，容器的几何分布图案都正好处于杯的某个几何分布图案上方，以使预制件能够从容器中正好落入各自的杯中。

Description

用于处理和冷却塑料预制件的设备及方法

本发明是关于一种用于生产塑料制品、如所谓“预制件”的高产出、高生产率的机器，本发明特别使用了一种优选的方法，它适用于同时进行模制多个所谓“预制件”，吹塑成适当的最终容器，特别是塑料瓶。

本发明代表了2000年1月26日由同一申请人申请的意大利专利No.PN2000A000006的一种简化的改型。

所以，对本发明的背景说明，发明领域和与之相关的问题均在上述意大利专利申请中尽述，为简洁起见不在此赘述。

上述专利申请中提出的解决方案已说明它只在预制件生产中非常有效，而并非也在完成的吹塑容器生产中有效。换言之，所述专利申请中揭示的解决方案的特征是具有释放预制件之前能将其高度冷却，这是预制件生产机器中制约元素。

该种解决方案最明显地也可用于所谓单级或单步生产机器，但如此一来就应考虑到预制件当然需要更小程度地冷却，因为它们必须随后再次进行温度调节，如升高到大约105摄氏度以用于吹塑。

所以可以看出，从所要达到的目的看，该解决方案是非常充实的。如果该解决方案从各个角度看都被认为是十分复杂，从而需要大量成本的话，可以进一步认为它不适用于完全发挥单级机器的作用，该单级机器如使用更不复杂的解决方案的话会更具优点，尽管后者已被证明不太适用于在很短时间内冷却从注入型件中出来的预制件。

与此相关的另一个主要缺点也产生了该需要，即上述专利申请中的解决方案因缺少空间而不适于安装或结合在现代单级机器上，所以该情况不适于该种机器的使用，尽管其在该特殊应用中的微弱优点不考虑在内。

从美国申请US RE.33,237中已知，正如相关说明书中的第一行所述它是一种用于生产通常的塑料空心制品的机器，但实质上是注塑预制件。该专利特别揭示了包括提供装有用于各自预制件的适合冷却杯的板的构的造解决方案，其实质特征是生产该预制件的两个半模交替打开并互相移开，以从中取出同一预制件。所述半模相互移开的距离使所述板及其所有杯在其完全打开时直接导入所述两个半模之间。

这样使预制件直接从注入模转移到所述盛放杯的板，从而减少所需的操作时间并简化机器本身的结构。

但是，本解决方案只可用于允许将该种预制件冷却板导入注入半型件之间的机器，而很明显不能用于那些实际上不具备该结构和操作的机器。

所以需要，其实也是本发明的一个主要目的，提供一种机器与相应的处理方法，它用于在明显减少最初循环时间的条件下实施和完成预制件的冷却过程，它被证明在与单级机器相关的使用中特别有效且具优点，并可避免上述缺点，且十分可靠，能用已有的和具有成本效率的材料与技术简便地实施。

本发明的该目的，与其进一步特征一起，产生了一种如所附权利要求中所述的那样生产和操作的机器。

本发明可以用一个优选的、但不是唯一的实施例来说明，如在下文中参照附图所详细说明且绘出的非限制性例子，其中：

图1和1a分别是根据本发明的一个设备在其一定的操作阶段的根据A-A部分的垂直投影图和平面图；

图2，2a……等等到图11和11a是根据同一设备的同一部分在其连续的不同的操作阶段的相应的垂直投影图与平面图；

图12是根据本发明的设备的一个组成部分的更详细的俯视图；

图13是根据本发明的设备的第二个组成部分的更详细的俯视图。

参照以上列出的图；根据本发明的设备包括：

一个承载结构1，

一个收集和转移元件2；

多个装在所述收集和转移元件2上的容器10；

一个冷却结构3，它装有多个冷却杯6，用于在预置时间中盛装相应的预制件，然后将其释放到其它预制件处理设备中去。

为使说明更简炼，在图1至图12a中，所述容器10与所述杯6只由决定其位置的轴的交点象征性地代表。

所述收集和转移元件2装在一个装置上(图中未示)，该装置可以让其能够作水平运动并使其在以下位置交替：

从两个开放的水平半模23，24(见图12)之间开出的槽内的一个位置，

移动到位于槽之外和上述冷却结构3之上的位置，以使盛装在容器中的预制件30靠重力落入相应的所述的杯6中，其方式和方法将随后更详细地加以说明；

移动到第三个外部极致位置(见图1和图6至11)，其中所述元件2进一步移动到将所述冷却结构之上的空间完全空出的位置；

反之同样地，从该外部极致位置再次移动到两个半模之间的原始位置。

设在所述收集元件2中的所述容器10最好以以下几何图案分布：图1 2是所述收集和转移元件2详细俯视图，参照该图，所述容器10沿A和B两列排列，其中它们排成一行并相互等距隔开。

为更好地将此说明继续下去，所述收集元件2中的所述容器10总体上构成的几何图形将被定义为“分布图案”，生产出且同时导入所述容器中、然后排列在定义为分配图案中的预制件，被称为“元件组”。

在一个有利的方式中，为了达到尽量使用空间的目的，A和B两列具有列的长度允许的尽可能多的容器10，其原因将随后进一步详细说明。

参照图13，所述冷却结构3包括两个不同且平行的杯列11，12，其中两列杯通常根据两个不同的分布图案排列，每个与所述容器10的分布图案相同。

换句话说，第一个分布图案包括列11中由数字100至105表示的杯，以及列12中数字200至205表示的杯。

相似地，第二个分布图案包括列11中由数字300至305表示的杯，以及列12中数字400至405表示的杯。

元件2中的容器列也可使用已知的方法，将杯用以上说明且绘出的两种不同分配图案中的一个进行选择性排列。

很显然这样可以使元件2装载相应的预制件，对于连续的循环而言，所有的杯6都排列在所述冷却结构3上，并每次都通过在所述冷却结构3的适当位置进行简单地转移和排列，将连续的预制件元件组释放到不同的杯的分配图案，该方法能保证冷却杯6的每个分布图案都可以在所述收集元件2中具有的分布图案下自己进行交替排列。

所以，所述容器的任务是：

阻截从上半模23中释放出的预制件；

有序地收集所述的预制件，将其垂直放置，如，将其颈部或开口朝上；

将其转移到所述冷却结构3的上方；

通过使用本发明中通常已知的方法和技巧，最后使其落入相应的杯中，

所述容器，更通常地，所述元件2具有与选择性地盛装从上面落下的预制件的单个元件组并将其向下释放相适应的装置。

本专业技术人员还知道一个事实，即由于已得到广泛了解而不必在此赘述的原因，注塑过程中的同一元件组间的中央距离与吹塑步骤之前与之中的相同预制件的中央距离不同，具体地说，会小于它。

该情况进一步已知为特殊装置和操作形式，通常已知遵循“间距变化”或“多样间距”规则，并与增大预制件之间的中央距离以达到吹塑操作所要求的新间距相适应。

所以这样有利于实现将加速冷却所释放的预制件及同时来自注塑模与上述间距变化操作的预制件一起置于单个机器和相关处理过程中。

该结果可以在特别如图12和13中所示的一个机器中达到，其中收集元件2包括两列预制件盛装容器A和B，其中相同一列中相邻的元件由距离“L”相互隔开，该距离对于预制件的注塑而言是最佳的，而冷却结构3包括所述两列杯11和12，其中，在列11中，由数字100至105表示的杯与杯300至305交替排列，同样在列12中，由数字200至205表示的杯与杯400至405交替排列。

也可容易地注意到，为真正达到所期望的结果，从能够不浪费未使用空间的要求看，同一列中相邻容器的所述距离“L”将是最佳距离，而排列在同一分布图案中以及位于同一列中如100至105所表示的杯之间的距离“K”将是吹塑阶段中预制件之间的期望距离的最佳距离，而位于两个相邻杯，如杯200和杯400之间，进而属于两个不同分布图案的距离“M”，也可在将其明显限制在小于“K”的条件下部分任意地确定。

此外，还可容易地注意到这样一个事实，即用于实现上述“间距变化”的方法，如将同一元件组3的预制件分布成冷却结构3上的不同分布图案，对于熟悉本技术的人而言是已知的，故不在此赘述。

以上说明并绘出的机器操作的方法至此已非常明确。它可以总结成以下内容：

在该方法的初始阶段，同一分元件组的预制件30被模塑在随后会打开的半模23和24中，而元件2的容器10是空的，并仍位于所述半模23，24之外(见图1，1a)；

在随后的阶段，元件2***所述两个半模23和24之间，其位置使预制件的元件组、如同时从上端半模释放出的预制件，能够准确落入相应数量的、装在元件2中的容器10中(见图2和2a)；

在下一个阶段，元件2转到上述冷却结构3的上方，以将之前装填装元件2的各自容器中的同一元件组的预制件置于第一个分布图案的杯的上方，如从100至106以及从200至205，并同时进行“间距变化”过程以改变其间的中心距离(图3和3a)。

在上述阶段结束时，由于以下将进一步详细说明的原因，只有列B中的预制件可以落入冷却结构3的列11中的各自的杯6中(图4和4a)，并且参照图15，落入以数字100，101，102，103，104，105为标记的杯中。

在下面的阶段中和预定的时间后，只有列A中的预制件可以落入冷却结构3(图5，5a)的相应列12中的各自的杯6中，并参照图15，落入以数字200，201，202，203，204，205为标记的杯中。

然后(图6和6a)，收集元件2从其位于冷却结构3之上的位置收回，图中显示其所有杯中都装着各自的预制件(还有那些以数字300，301……305，400，401……405为标记、尚未在之前阶段装入杯中的预制件，应视为在前一循环已被填装)。

与此同时，已***杯中的预制件300至305和400至405有规律地冷却至所期温度值，并且保持预置的时间，之后相同的预制件按顺序拾出，其顺序与将它们***已给范例的结构3中的两个分配图案的顺序相同。

然后用通常已知的方式和方法将每个预制件的元件组送至吹塑过程。

在一个优选的方法中，包括例如滑动传送带的传送装置20，它具有带适当排列和相互以距离“K”为间距的相应的拾起装置，以能够准确地与装在结构3的单个列中的交替容器中的预制件啮合。

在所允许的时间结束时，即，在之前的循环中已装入各自的杯300，301……305中用的预制件完全冷却后，用通常已知的方法将所述冷却结构3升高，以使所述杯中的预制件能被各自的拾起装置(因在先有技术中已知，故未在图中示出)抓住并移出所述传送带20(图7，7a)。

然后，为了填装预制件400至405，如之前那样***各自的杯中，结构3：

降低(图8，8a)；

侧向移动一定宽度，该宽度与列11和12之间的距离相等，以使列12与传送装置20排成一行(图9，9a)；

最后再次升高，以使预制件400至405也由各自的拾起装置抓住并传送到下一个处理位置(图10，10a)。

结构3随后再次降低(图11，11a)，以如图1所示再次开始并重复工作循环。

然而应当注意的是，在之后的阶段，同一元件组的预制件***杯300至305和400至405，这些杯刚刚清空各自的预制件，其中所述之后的阶段用于恰当地冷却刚填装好的杯100至105和200至205中的预制件。

为了能够填装杯300至305和400至405，考虑到两个不同分布图案间的杯因由上述间距“M”隔开而不重合，所以所述冷却结构3需要以相等的宽度排列在列11和12的方向上，以使第二次填装的预制件能够正确地***所述第二个分布图案的各自的杯中。为此，可使用通常已知的技术来对所述结构进行平移及选择性的运动。

紧接着所述移动，所述元件2被移回初始位置，以允许填装属于第一个分布图案的杯。

本专业技术人是肯定会注意到，冷却结构3实际上进行了三种运动，即：

向上运动，以使冷却后的预制件由传送带20的各自的拾起装置抓住；

侧向运动，以连续地将第一列11和第二列12与排列好的所述拾起装置对齐；

平移运动，其方向与列平行，其距离是K，以使第一阶段中第一个分布图案中的杯与随后阶段中第二个分布图案中的杯填装入各自的预制件。

肯定也已注意到，让属于同一分配图案的一列预制件在先、第二列预制件随后放到各自的拾起装置上的情况，包括如果同时将杯填满的话，应给每个列提供的不同冷却时间。

然而，由于连续生产环境中，特别是单级机器中的预制件不能出现冷却不均匀和温度不均匀，所以需要确保稳定的冷却时间。这可以通过立即将热的预制件填装入列11，然后在预置的时间结束之后将各自预制件填装入列12的杯中来实现。

该延迟可通过本技术中通常已知的多种方法获得，在此不作赘述。

熟悉本专业的技术人员将看到，所说明的技术方案有效地使恰当地聚集至多个不同分布图案中的多个预制件，放置在用于冷却相同预制件的非常有限的空间里。实际上，如果冷却结构3上的分布图案数量总数以n表示，如果预制件的冷却阶段总时间因技术原因预设为T，那么很明显释放预制件所需的每段周期为T/n。

在此周期T/n内，包括注射预制件，凝固和从模中取出的基本循环时间、如持续时间，与之前的申请No.PN2000A000006中说明的旋转塔式机器的技术方案和约束相比，可得到适当缩短，这样可以使预制件在被敲出后仍具有足够的热度，用于接下来的吹塑阶段。

Claims (9)

1、用于处理和冷却在注模中生产的预制件的装置，以及将所述预制件转移到随后的用于进一步加工所述预制件的工作站的装置，其特征是它包括：

一个收集和转移元件(2)，它水平地安置，并具有一个上表面，上表面上排列着多个按照第一个一定的分布图案排列并适用于盛装相应多个或元件组的从注模中弹出的预制件的容器(10)，

一个冷却元件(3)，

其中所述收集和转移元件(2)能够以优选的转移运动进行从第一个预制件装载位置到位于所述冷却装置(3)垂直上方的选择性的多个不同位置的移动，并具有适用于选择性地将预制件盛装和释放入或释放出所述各自容器的装置，

其中所述冷却元件的表面具有多个杯(6)，每个杯都适用于盛装并冷却各自的预制件，且明确地按第二个分布图案排列，该分布图案也可不与所述容器(10)的所述一定的排列图案相同，

其中所述冷却元件具有多个分布图案，它们相互移动，以防止各自的杯(6)相互干扰。

2、根据权利要求1的装置，其特征是它进一步包括一个与所述收集和转移元件相当的装置，并适用于选择性地修改所述容器的第一个分布图案，以使其与所述第二个分布图案相同，并将所述第一个分布图案恢复成最初形状。

3、根据权利要求1或2的装置，其特征是所述收集和转移装置适用于选择性地排列至多个不同位置，对于每个所述位置而言，所述容器的分布图案正好位于所述杯的某个分布图案上方，以使从所述容器中释放出的预制件能够正好被***各自的杯中。

4、根据权利要求3的装置，其特征是每一个处于所述冷却元件中的所述分布图案包括多种排列，最好是由杯排列成的平行列(11，12)，其中每个所述排列包括相等数量的所述杯。

5、根据权利要求4的装置，其特征是与不同分配图案相应并排在同一列的所述杯互相交错排列。

6、根据上述任何一个权利要求的装置，其特征是所述收集和转移元件(2)适用于在第一个位置、最好位于处在打开状态的两个注射半模(23，24)之间，和处在所述冷却元件正上方的第二个位置之间，以直线移动进行交替运动。

7、根据权利要求6的装置，其特征是所述冷却元件(3)适用于选择性地进行以下三种移动：

第一个移动，沿与列平行的方向，移动一个距离(K)，以在第一阶段使杯位于第一个分布图案，并在随后的阶段使杯位于第二个分布图案，使其装载各自的预制件；

第二个移动，是相对第一个移动的横向移动，以交替地将第一列(11)然后是第二列(12)与适合的拾起装置(20)对齐，该拾起装置按与所述列相同的方向排列；

第三个向上移动，使***各自杯中的预制件由各自的拾起装置抓住。

8、根据权利要求7的装置，其特征是所述三种移动都是直线和相互或直角的，所述第三个移动为垂直向上。

9、根据上述任何权利要求组合在一个装置中进行的用于冷却塑料预制件的方法，其特征是所述方法包括以下阶段：

在适当的半模(23，24)中注模一个元件组的预制件(30)，随后打开该半模；

将收集和转移元件(2)***所述两个半模之间，并将预制件从上半模中释放，以使同时从所述上端半模释放出的预制件元件组能够正好落入装在所述元件(2)中的相应数量的容器(10)中；

将所述元件(2)转移到具有多个冷却杯(6)的冷却结构(3)的上方位置，通过此方法使所述预制件处于第一个分布图案的杯的上方；

将所述预制件释放，以使其连续落入按所述第一个分布图案排列的各自的杯中；以后可能还有，

将***按第二个分布图案排列的所述冷却结构(3)的杯中的不同分元件组的预制件锁定到具有适当的、最好对齐的拾起装置的传送装置(20)上，其中该锁定可能在以后出现且通过将所述冷却结构(3)垂直移动及可能的水平转移来进行。

Images