用于预成型件的输送和冷却设备的制作方法
【专利摘要】用于预成型件的输送和冷却设备包括围绕轴线X旋转的冷却板(12)和用于供给流体和将旋转运动传送到冷却板的系统，该系统包括单一旋转轴(14)，该单一旋转轴(14)设置有用于来自冷却板或流到冷却板的流体的通路的管道(7、8)；机械支撑结构(6)，其沿X轴线布置，以支撑冷却板，并且包括旋转轴；电机(10)，其沿X轴线布置并且适合于将旋转传送到轴并且最终传送到冷却板；并且其中流体进口/出口管(3、4)与轴连接，所述机械支撑结构配置成充当旋转接头，其允许所述流体从所述进口/出口管分配到各自的管道，或反之亦然。
【专利说明】用于预成型件的输送和冷却设备 发明领域
[0001] 本发明涉及用于预成型件的输送和冷却设备，该预成型件由热塑性材料制成，用 于生产容器。
[0002] 发明背景
[0003] 预成型件是由热塑性材料制成的用于生产容器的半成品，容器又通过随后的吹塑 或者拉伸吹塑工艺过程而得到。通过不同的工艺过程得到了预成型件，例如通过注射模塑、 注射-压缩模塑或挤压模塑连同另外的热成型操作。在由塑料材料制成的诸如例如瓶子的 容器的生产中，预成型件通常注射模塑而得到，其中模具设置有多个模塑腔。
[0004] 一般而言，多数注射模塑工艺工程的最耗时的步骤是冷却模塑物品的步骤。所述 冷却步骤发生在模具内，并且更具体地说，发生在模塑腔内，直到成型物品有足够的刚性以 从模具提取，并且随后被处理和输送。很显然，在模塑物品充分冷却并且因而已经固化之 前，释放腔模具并且以新的模塑步骤来继续生产周期将是不可能的。因此，为了减少整个模 塑周期的时间并且因而增加模塑站的生产率，已经开发了能够在注射模具外执行预成型件 的冷却的至少一部分的数种装置。
[0005] 现在用于从注射模具移去预成型件的系统设置有冷却回路。所述冷却系统允许生 产周期时间缩短，如以上已经描述的；事实上，如果移去系统设置有冷却系统，则减少预成 型件必须保持在注射模具内的时间是可能的。这些移去系统一般包括至少一个预成型件冷 却板，此冷却板适合于保持和冷却源自于注射模塑机械的预成型件，并且这通过合适的流 体在相同冷却板内的循环。
[0006] 该冷却板也称为"后模具装置（post-mould device)"或"取出装置（take-out device) "或"机械手末端工具"（Ε0ΑΤ)，其设置有多个冷却槽，也称为杯，而且称为"冷却 管"、"取出管"或"冷却套筒"。
[0007] 在第一个已知变型中，该冷却板是滑动板或取出板，其通过水平平移插入注射模 具的两个打开的半模之间。一组N个预成型件（其中N表示模具的模塑腔的数量）被允许 落入设置在所述滑动板上的冷却槽。再次平移，滑动板被从模具提取并且面对提取装置放 置，该提取装置适合于从板本身提取预成型件以及将预成型件存放在一种系统上，该系统 适合于输送预成型件以用于包装或接着的吹塑或拉伸吹塑步骤以获取最终的容器。
[0008] 可选择地，在第二个已知的变型中，此冷却板是布置在模具外的围绕自己的旋转 轴线旋转的板，其适合于将该组N个预成型件从另外的滑动板接纳在其冷却槽中，该另外 的滑动板通过水平平移插入注射模具的两个打开的半模之间以移去该组N个预成型件。再 次平移，另外的滑动板被从模具提取并且面对旋转冷却板定位。这组N个预成型件插入设 置在所述旋转板上的冷却槽中。这时，旋转板以使得包括冷却槽的面面对下面的提取和输 送装置的方式旋转，该提取和输送装置运载预成型件以用于包装或接着的吹塑或拉伸吹塑 步骤以获取最终的容器。
[0009] 在其他已知的和更先进的变型中，冷却板可以围绕自己的轴线旋转或者平移，因 此消除了设想从注射模具移去预成型件的另外的滑板的需要。
[0010] 不管采用什么方法和注射模具的提取设备，在模具的模塑腔中开始的模塑的预成 型件的冷却在冷却板的冷却槽中继续并完成。在或多或少管状的或任何情况下的中空形式 中的冷却槽固定到合适的支撑框架或支架上，在空间的两个方向上对准，并且以行和列布 置以便形成矩阵。在每一个冷却槽内，获得了支座，该支座具有再现预成型件的外表面的形 状的几何形状。待冷却的预成型件可以通过插入开口插入到每个支座中。冷却流体（例如 水和/或空气）流经框架和冷却槽内的空间，以便冷却插入到所述槽中的预成型件。在冷 却板和槽两者内的多个通道允许冷却流体遵循合适的路径以便围绕并冷却冷却槽的各个 管状主体。
[0011] 图1图示了用于预成型件的输送和冷却设备的传送接头，其属于拥有上述专利申 请的公司的内部技术现状。所述设备部分地安置在平移承载架（traverse carriage) 1中， 该平移承载架1允许包括冷却板（在图1中未示出）和用于供给流体和将旋转传送到所述 冷却板的系统两者的整个设备的平移。
[0012] 用于供给流体和传送旋转的此系统包括（图1):
[0013] -用于分配流体的执行水和空气供给功能的旋转接头2，
[0014] -进入所述旋转接头中的进水管3，
[0015] -从所述旋转接头出来的出水管4，
[0016]-进入所述旋转接头中的进气管5，
[0017]-冷却旋转板的机械支撑结构6,其成直线地布置在旋转接头2的下游，
[0018] -用于水进入到冷却板的内部通道的管道7，
[0019] -从冷却板的内部通道回收水的管道8，
[0020] -用于向冷却板的另外的内部通道供给空气的管道9，
[0021] -电机10,其相对于由旋转接头2和机械支撑结构6所限定的纵向轴线错开，
[0022] -旋转运动的传动机构11，包括带轮和带，以在连接到冷却板的机械支撑结构6的 一个端部处传送来自电机10的旋转运动，
[0023] 管道7、8、9穿过机械支撑结构6和旋转接头2。
[0024] 用于流体分配的旋转接头的结构和机械支撑结构分别包括轴和相关的轴承。
[0025] 刚刚描述的输送和冷却设备呈现了许多问题。
[0026] 大量的设备组件引起例如相当大的重量，其迫使限制了平移承载架的速度和加速 度性能。
[0027] 大量的组件及其布置还引起相当大的整体尺寸和复杂且昂贵的结构。
[0028] 此外，由于机械松弛（其消极地影响了定位的必要精度）并且由于许多维护操作 (比如带的更换、定期将带中心对准、张紧检查，等等），用于这些具体应用的带传动机构引 起低的可靠性。因而上述是精确定位的低的可重复性的原因。
[0029] 因此，存在生产允许克服上述缺点的用于预成型件的输送和冷却设备的需要。
[0030] 发明概述
[0031] 本发明的主要目的是生产相对于已知设备更小、更轻和更便宜的用于预成型件的 输送和冷却设备。
[0032] 本发明的另一个目的是生产同时更可靠、准确且能够保证高定位可重复性的用于 预成型件的输送和冷却设备。
[0033] 因此，本发明提出以通过生产用于塑料预成型件的输送和冷却设备来实现上述提 到的目的，根据权利要求1，该输送和冷却设备包括：
[0034]-冷却板，其适用于围绕纵向轴线X旋转，
[0035] -用于供给流体和将旋转运动传送到所述冷却板的系统，
[0036] 其中，用于供给流体和传送旋转运动的所述系统包括：单一旋转轴，其设置有用于 来自所述冷却板或流到所述冷却板的流体的通路的管道；机械支撑结构，其沿纵向轴线X 布置，以支撑布置在所述结构的第一侧上的冷却板，并且包括所述单一旋转轴；电机，其沿 纵向轴线X布置在所述机械支撑结构的与第一侧相对的第二侧上，并且适合于将旋转传送 到所述单一旋转轴，并且最终传送到冷却板；
[0037] 并且其中流体进口 /出口管与所述单一旋转轴连接；
[0038] 所述机械支撑结构配置成充当旋转接头，其允许所述流体从所述进口 /出口管分 配到各自的管道，或反之亦然。
[0039] 本发明的目标的设备有利地包括新的旋转接头结构，其除了供给流体（例如，水 和/或空气）的固有功能外，还集成机械支撑和冷却板电机驱动的功能。
[0040] 相对于现有技术的设备，旋转接头现在被集成在机械支撑结构本身内。
[0041] 本发明的解决方案有利地提供了冷却板的机械支撑结构的轴承和轴的使用，不仅 作为支撑和运动传送构件，而且作为用于分配流体的旋转接头的构件。因此流体进口 /出 口管被直接插入到冷却板的机械支撑结构中，还使用单一轴以用于流体分配和传送功能。 因此单一轴和各自的轴承被设定大小，以便能够执行冷却板的机械支撑功能、来自分配的 旋转运动的传送功能和流体的回收功能。
[0042] 本发明的设备的另一个优势通过下列事实表现：在现在包含旋转接头的机械支撑 结构的上游，技术现状中被作为与支撑结构分离的元件的旋转接头占据的空间现在被电机 占据，其因而通过例如转接接头（reducer)或者直接地但是在任何情况下通过合适的连接 机构与接头/支撑是直接轴向的并且与其一体地连接。
[0043] 因此这种新的构造已经允许去除带传动机构和带轮。
[0044] 有利地，用于本发明的设备允许下述：
[0045]-由于组件数量的减少导致成本的降低；
[0046] -重量的减少，平移承载架速度和加速度性能的随之提高；
[0047] -整体尺寸的减少；
[0048] -机械松弛的减少，定位精确性和可重复性的随之改进；
[0049] -维护操作的减少。
[0050] 从属权利要求描述了本发明的优选实施方式。
[0051] 附图简述
[0052] 在所附的附图的帮助下，本发明的另外的特点和优势将按照通过非限制性例子说 明的用于预成型件的输送和冷却设备的优选的但是非排他性的实施方式的详细描述变得 更加清晰，其中：
[0053] 图1示出了用于现有技术的设备的一部分的透视图；
[0054] 图2示出了根据本发明的设备的一个实施方式的透视图；
[0055] 图3示出了图2的设备的一部分的透视图；
[0056] 图4示出了图3的设备的一部分的部分横截面图。
[0057] 附图中相同的附图标记表示相同的元件或组件。
[0058] 发明的优选的实施方式的详述
[0059] 参考图2到图4,描绘了一种用于生产容器的预成型件的输送和冷却的设备，所述 容器特别地由诸如PET、PEN、PP、PLA的热塑性材料或其他另外的和合适的材料以及其混合 物通过随后的吹塑或拉伸吹塑或预热预成型制成的瓶子。
[0060] 用于预成型件的这种输送和冷却设备包括冷却板12,该冷却板12适合于围绕自 身轴线旋转，与用于供给流体和传递旋转运动的系统相连。
[0061] 板12设置在具有多个槽或冷却杯19的两个主面中的至少一个上。或多或少管状 或在任何情况下中空形状的所述冷却槽固定到合适的支撑框架或支架上，在空间的两个方 向上对准并且按行和列布置以便形成矩阵。在每一个冷却槽内获得了支座，待冷却的预成 型件可通过插入开口插入该支座内。冷却流体（例如水和/或空气）经过支撑框架或支架 内的空间，以便冷却插入到所述槽中的预成型件。在冷却板和槽两者内的多个通道允许冷 却液遵循合适的路径以便围绕并冷却冷却槽的各种管状主体。用于供给流体和传送旋转运 动的系统固定到平移承载架1，平移承载架1沿着与固定结构13 -体的机械导轨滑动。 [0062] 平移承载架1允许整个设备沿着预定的方向来回平移。
[0063] 有利地，用于供给流体和传送旋转的这种系统包括：
[0064]-单一旋转轴14,其安装在轴承15、16上并且内部地设置有用于来自所述冷却板 12或流到所述冷却板12的冷却流体的通路的管道；
[0065]-旋转冷却板12的机械支撑结构6,其限定纵向轴线X，包括所述单一旋转轴14并 且配置为充当用于流体的分配的旋转接头以及旋转支撑；
[0066]-以及电机10,其沿着相同的径向轴线X布置在所述支撑结构6的上游，其适于例 如通过转接接头10'或直接地但在任何情况下通过适当的连接机构（例如接头）将旋转传 送至所述单一旋旋轴14,并且因而传送至冷却板12。
[0067] 旋转轴14或旋转支撑轴在其第一端处通过例如转接接头10'或直接通过适当的 连接机构连接到电机10,并且在其第二端处连接到联接凸缘17以固定到冷却板12。
[0068] 在本发明的一个实施方式中，进水管3、出水管4和进气管5直接连接在机械支撑 结构6中，还使用单一的轴14以用于流体分配和传送功能的旋转接头的功能。单一轴14 和各自的轴承15、16被设定大小以便还除了运动支撑和传送功能之外用作流体分配功能。 在旋转轴14内设置有用于水进入到冷却板的内部通道的管道7、从冷却板的内部通道回收 水的管道8和用于向冷却板的另外的内部通道供给空气的管道9。
[0069] 所有这些管道7、8、9在各自的进口管和出口管处通过旋转接头在其第一端处连 通，并且在轴本身的一端处直接或间接地与冷却板12的各自的内部通道在其第二端处连 通。可以设置间隔物18,其被紧紧地固定在凸缘17的一部分和冷却板12的第二部分上，其 内部地包含管道7、8、9和板12的各个内部通道之间的连接通道。可以提供间隔物18来减 少要移动的重量，从而避免使用更长的冷却板12。
[0070] 更加一般地，在单一旋转轴14内设置有至少一个管道7,以用于第一冷却流体（例 如水）进入冷却板12的内部通道中；和至少一个管道8,以用于从冷却板12的内部通道回 收第一冷却流体。所述管道7和所述第二管道8在各自的入口管3和出口管4处通过旋转 接头在其第一端处连通，并且在轴14本身的一个端部处直接地或间接地与冷却板12的各 自的内部通道在其第二端处连通。
[0071] 在单一旋转轴14内也可设置有用于第二流体（例如空气）进入板12的内部通道 的至少一个管道以及从板12的内部通道回收第二流体的至少一个管道。在这种情况下，所 述进口管和所述出口管再次在各自进口管和出口管处通过旋转接头在其第二端处连通，并 且在轴14本身的一个端部处直接地或间接地与冷却板12的各自的内部通道在其第二端处 连通。
[0072] 相对于现有技术的设备，那么，用于流体分配的旋转接头现在被集成在机械支撑 结构6本身内，因此消除了另外的轴和各自的轴承，以及之前描述的所有运动传送构件（带 传动机构）。
[0073] 除了用于流体分配的旋转接头，在本发明的设备的一个变型中（未说明），也可以 设置电旋转接头，以便还允许电流从电机10的区域向冷却板12传送，以用于任何另外的应 用，比如，例如来自热电偶、光电池或传感器的信号的传送，以及通常电磁阀和致动器的控 制。
[0074] 在这种情况下，支撑轴14还在一侧上设置有穿过整个轴14并且到达冷却板12的 预定点的电导体，并且在另一侧上设置有对应的一系列滑动接触部。
【权利要求】
1. 一种用于塑料预成型件的输送和冷却设备，包括： -冷却板（12)，其适合于围绕纵向轴线（X)旋转， -用于供给流体和将旋转运动传送到所述冷却板（12)的系统， 其中，用于供给流体和传送旋转运动的所述系统包括： -单一旋转轴（14)，其设置有用于来自所述冷却板（12)或流到所述冷却板（12)的流 体的通路的管道（7、8)， -机械支撑结构（6)，其沿所述纵向轴线（X)布置，用于支撑布置在所述结构的第一侧 处的所述冷却板（12)，并且包括所述单一旋转轴（14)， -电机（10)，其沿所述纵向轴线（X)布置在所述机械支撑结构（6)的与所述第一侧相 对的第二侧处，并且适合于将旋转传送到所述单一旋转轴（14)，并且最终传送到所述冷却 板（12), 并且其中流体进口 /出口管（3、4)连接到所述单一旋转轴（14)， 所述机械支撑结构（6)配置成充当旋转接头，所述旋转接头允许所述流体从所述进口 /出口管（3、4)分配到各自的管道（7、8)，或反之亦然。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述单一旋转轴（14)安装在轴承（15、16)上，并 且在其第一端处连接到所述电机（10)并且在其第二端处连接到所述冷却板（12)。
3. 根据权利要求2所述的设备，其中，在所述单一旋转轴（14)内设置有至少第一管道 (7)和至少第二管道（8)，所述第一管道（7)用于将第一冷却流体引入所述冷却板（12)的 内部通道中，所述第二管道（8)用于从所述冷却板（12)的内部通道回收所述第一冷却流 体。
4. 根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一管道（7)和所述第二管道（8)在其第一 端处通过所述旋转接头与各自的进口管和出口管（3、4)连通，并且在其第二端处利用所述 轴（14)本身的一个端部直接地或间接地与所述冷却板（12)的各自的内部通道连通。
5. 根据权利要求3所述的设备，其中，在所述单一轴（14)内设置有用于向所述冷却板 的另外的内部通道供给第二流体的至少第三管道（9)。
6. 根据权利要求5所述的设备，其中，所述第三管道（9)在其第一端处通过所述旋转接 头与各自的进口管（5)连通，并且在其第二端处在所述轴（14)本身的一个端部处直接地或 间接地与所述冷却板（12)的各自的内部通道连通。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，设置了电旋转接头以进一步允许电 流从所述电机（10)传送到所述冷却板（12)。
8. 根据权利要求7所述的设备，其中，所述单一轴（14)在一侧上设置有穿过所述单一 轴（14)并到达远至所述冷却板（12)的预定点的电导体，并且在另一侧上设置有对应的一 系列滑动接触部。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，用于供给流体和传送旋转运动的所 述系统固定到平移承载架（1)，所述平移承载架（1)沿着与固定结构（13) -体的机械导轨 滑动。
【文档编号】B29C45/72GK104125879SQ201380007569
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年1月30日 优先权日:2012年1月31日
【发明者】马泰奥·佐帕斯, 马西莫·科兰 申请人:S.I.P.A. 工业设计自动化合伙股份有限公司