用于转移熔融的塑料的旋转接头的制作方法
【专利说明】用于转移熔融的塑料的旋转接头发明领域
[0001]本发明涉及一种用于将熔融的塑料从挤出机转移到用于通过注塑-压缩来模塑热塑性材料如PET制成的预制件的旋转机械的模具的旋转接头，目的是制造食品级容器，尤其是瓶子。
[0002]技术现状
[0003]大量热塑性容器尤其是瓶子的生产是这样一个过程，该过程从原料(通常为聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET)开始，允许获得甚至特别复杂形状的成品容器，该成品容器适合于多样的市场需要，并且特别轻和强韧，即使在环境温度下遭受沉重的压力时。在原始状态中处于颗粒形式的PET到塑料容器的转变可以通过一个阶段的过程或者通过两个阶段的过程进行，正如所希望的。
[0004]一个阶段的过程使用单个的设施进行，其中PET通过注塑到模具内的步骤从颗粒到预制件的转变以及通过拉伸吹塑步骤从预制件到塑料容器的转变连续发生，预制件不被允许完全冷却直到环境温度。因此预制件仍然保留从注塑步骤剩余的潜热的一部分，其具有相当大的能源节约，因为相对于预制件必须从环境温度开始加热的情况，预制件需要较少的热量以回到合适的吹塑温度。
[0005]相反地，所谓的两个阶段的过程在两个设施中进行，该两个设施通常但不一定是分开的:一个设施进行将颗粒形式的PET转变成预制件的容器制造过程的第一部分，即在注塑模具内进行注塑PET预制件的步骤。该过程的第二部分在第二设施中进行，其采用今天一般用于吹塑PET容器的拉伸吹塑技术在送风机内将预制件转变成最终容器。两个阶段的过程也可以在同一设施中进行，其包括注塑预制件和把其吹塑成瓶子，但两个操作在两个不同的时间进行。预制件被允许在注塑后冷却以达到环境温度。接着，当预制件必须转变成成品容器尤其是瓶子时，其必须在适当的烘箱中加热，以使其回到对于拉伸吹塑所使用的或所必要的热塑性塑料的通常的吹塑过程所需的温度(如果PET被使用)。
[0006]更优选集成的一个阶段的设施的原因是，这种设施以较少的能量消耗确保更好的成品质量，正如前面提到的。通过实时地修改生产参数使其以快速和有效的方式适合容器的制造需要的可能性允许成品的更好的质量。此外，在集成的一个阶段的设施中，预制件的制造误差可以立即检测出来从而允许纠正预制件和/或成品容器的错误。
[0007]相反，在两个阶段的设施中，在注塑操作过程中发生在预制件上的错误可能延迟检测出来，结果损害几天的生产。此外，在两个阶段之间连续性的缺乏阻止了预制件生命周期的所有信息被存储，由此拉伸吹塑步骤在不知道加工的预制件在任何时间的确切特征的情况下发生。不那么重要的是，如果这些旨在包含食品级产品，当这些不立即转变成最终容器时，由预制件污染导致的问题，从而损害了其保质期。
[0008]吹塑是当今优选的，还因为其特别适合用于制造具有复杂形状和许多底切部的中空体。吹塑具有允许生产具有比口宽得多的本体的容器如瓶子和烧瓶的很大的优点。此外，相比于旋转模塑，吹塑是优选的，因为生产周期即周期时间较短。吹塑是特别快速、有效的生产过程，适于大规模容器生产，比如热塑性树脂瓶，并且特别是用于饮料的PET，对于其，市场需求特别大的制造数目。短的周期时间允许将设施成本分散到大量的零件上，因而允许在较大的吹塑设施中实现甚至每小时大约几万个容器的生产率。因此从经济角度考虑的关键因素是原料如PET、PE、PPE、PP的成本，以及因此制造单一容器所用的材料的量的减少是至关重要的。
[0009]在一个阶段的设施的制作中仍然需要克服的问题中的一个是其相比于两个阶段的设施的低生产率，因为今天最常见的容器的制造过程的第一部分(其是在多腔模具中预制件注塑过程)慢于制造过程的第二部分(其是拉伸吹塑过程)，由此可能已经实现非常高的生产能力的后一操作必须采用低于最大能力的生产能力，以使其保持与预制件注塑模具的生产能力相同的水平。
[0010]从生产能力和生产预制件的质量的视角来看显得最有前途的所描述的技术的变型是注塑压缩技术的使用，该技术需要较小的功率工作和较小的压力机吨位来压缩预制件模具。该过程的另一个优点是，其使热塑性材料遭受较低的压力，允许制造具有非常薄的壁的最终容器，同时确保高的容器质量。如果旋转平台被用来执行注塑压缩生产周期，而不是注塑机的通常的交替周期，则如果集成的单个阶段的设施被使用，将预制件模塑机和用于吹塑容器的旋转送风机集成是比较容易的。
[0011]因此，认为需要提供新的用于制造热塑性预制件(特别是PET制成的)的旋转注塑机，以顺从市场需求，以提高生产率和降低预制件的成本而不降低其质量。因此已经寻求解决方案来增加预制件注塑-压缩机的速度，而不降低所制造的预制件的质量。此外，也认为需要增加用于热塑性容器的注塑-压缩机中的自动化并减少维护时间。将熔融的塑料从挤出机模组转移到模塑腔的问题存在于高产量的注塑-压缩旋转平台中。W02011161649描述了一种用于将熔融的塑料从挤出机转移到旋转模塑机械的模具的旋转接头。该旋转接头基本上由两个部分组成:固定部分和旋转部分，旋转部分届定在轮内，模塑腔布置在轮的外周处，这种旋转部分包括迷宫式密封件。这种接头的主要缺点是确定的，在于其本身不是一个元件，而是一个部分(旋转部分)；其是轮的一体的部分，这意味着维护问题。因此，认为需要克服上述缺点的旋转接头。另一个需要是在圆盘的旋转运动期间确保熔融的塑料的最佳密封，从而尽可能避免所述塑料从旋转接头泄漏。
[0012]发明概述
[0013]本发明的目的是提供一种用于将熔融的塑料从挤出机转移到热塑性预制件特别是PET预制件的旋转模塑机械的模具的旋转接头，这有助于提高预制件制造设施的总的生产率。
[0014]本发明的另一个目的是提供一种旋转接头，其可高效地防止在圆盘的旋转运动过程中熔融的塑料泄漏，预制件模具固定在该圆盘上。
[0015]本发明旨在通过用于将熔融的塑料从挤出机转移到旋转预制件模塑机械的模具的旋转接头实现上述的目的，根据权利要求1，旋转接头包括:
[0016]-固定结构，在其中设置有界定纵向轴线Y的固定的纵向元件，
[0017]-和可移动的结构，其适合于绕所述纵向轴线Y旋转，并适合于一体地固定到旋转机械，其中第一通路通道设置在所述固定的纵向元件内，
[0018]其中第二通路通道设置在所述可移动的结构内，且该第二通路通道与所述第一通路通道同轴，
[0019]所述第二通路通道在其第一端处与所述第一通路通道连通，且在其第二端处与多个横向径向通道连通，所述横向径向通道设置在所述可移动的结构内。
[0020]其中，在所述固定结构和可移动的结构之间提供了间隙，在该间隙内布置有迷宫式密封件，以用于确保密封所述固定结构和所述可移动的结构之间的熔融的塑料的作用。
[0021]凭借本发明的特征，含有成两个、三个或四个的组的预制件注塑模具的旋转圆盘可以被提供，从而提供以下的优点:
[0022]-高的容器生产率，因为凭借用于熔融树脂分配的创新性的旋转接头，相对于具有以不同的方式布置的模具的设施，圆盘可以以更高的旋转速度旋转；
[0023]-减小的用于打开和关闭注塑-压缩模具的机械循环时间；
[0024]-用于样式变化的停机时间的减少；
[0025]-使用用于凭借装置结构模块化拆卸和改装机器或其子组的自动化系统的可能性；
[0026]-凭借当将树脂分配到每个模具内时装置所提供的树脂计量精确性来获得高质量的预制件以及降低制造浪费的可能性；
[0027]-在模塑腔内模具凸模的更好的定心，结果提高了模塑预制件的同心度；
[0028]-从热膨胀造成的变形中和从多个腔结构的通常的机械约束中释放。
[0029]由此导致的整体优势是更好质量的预制件的较高的每小时生产率。
[0030]从属权利要求描述了构成本描述的整体部分的本发明的优选实施方案。
[0031]附图简述
[0032]本发明的另外的特征和优点在附图的帮助下根据以非限制性示例的方式示出的注塑-压缩装置的优选的但不排他的实施方案的详细描述将变得明显，其中:
[0033]图1是包含根据本发明的旋转接头的热塑性预制件生产设施的示意平面图；
[0034]图2是图1中的设施的局部轴测图；
[0035]图2a是图1中的设施的局部侧视图；
[0036]图3是沿图1中包括根据本发明的旋转接头的设施的一部分的轴向平面的剖视图；
[0037]图3a是根据本发明的旋转接头的放大剖视图；
[0038]图3b是图3a中的旋转接头的放大细节的轴测图；
[0039]图4是图1中的设施的元件的轴测图；
[0040]图5是图4中的元件的侧视