转动式流体分配器以及装配有这种流体分配器的处理预型件的内部的处理装置的制作方法

文档序号:32753303发布日期:2022-12-31 02:08阅读:49来源:国知局
转动式流体分配器以及装配有这种流体分配器的处理预型件的内部的处理装置的制作方法

1.本发明涉及一种转动式流体分配器。本发明还涉及一种通过吹入处理气体来处理热塑性材料制成的预型件的内部的处理装置,所述处理装置包括:装载有保持预型件的保持构件的旋转式循环输送装置;转载在循环输送装置上的对应于每个保持构件的吹气管;以及这种转动式流体分配器。


背景技术:

2.已知用于通过吹入加压气体来处理热塑性材料制成的至少一个预型件的内部的处理装置的实施例的现有技术。例如涉及一种用于吹入加压空气的除尘装置,或者一种通过将灭菌气体吹入到预型件的内部来灭菌的灭菌装置。
3.已知地,热塑性材料制成的预型件用于制造容器,如瓶、小瓶、罐子等等。
4.预型件在它们转变成容器之前通常在另一个工业工位上通常通过注入热塑性材料模制制成。预型件然后从它们的制造工位成批地输送直到将它们转变成容器的工位并且更经常地储存在它们的转变工位的每一个上。
5.因此,已经注意到不同类型的粉尘因此能够进入到预型件的内部。“粉尘”非限制性地表示细小的材料颗粒,如但仍然是如纸板的包装碎片等等的粉尘粒,或者特别是但不限于细丝形状的热塑性材料的粉尘粒。
6.已知使用用于处理由预型件获得的容器的除尘装置的现有技术。然而,因为与预型件的容量相比较容器的容量的大小,这种装置的性能不是令人满意的。这是有利地使用一种用于消除存在于预型件的内部的粉尘的除尘装置的原因。预型件的除尘装置例如设置在炉的上游。
7.为了制造容器,预型件在炉中进行热调节,以便通过加热到一温度使主体的材料变柔软,该温度后面使得预型件能够在模制单元的模型的一个中通过吹塑或通过拉伸吹塑而变形。
8.为此,除尘装置包括由管构成的吹气部件,吹气部件能够将压缩的空气吹入到预型件的内部并且与能够同时将吹入的空气和粉尘排出预型件之外的抽吸部件相关联。吹气管安装成相对于预型件平移移动、在收起端部位置和插入端部位置之间轴向地滑动,在插入端部位置中管的至少一部分接收在预型件的内部。
9.在根据现有技术的除尘装置中,在下降步骤开始时即最迟在空气引入到预型件的内部时,空气由位于管的自由端部的孔口永久地吹入。吹气管相对于预型件的轴线偏心,以便在管引入到预型件中时限制“过压塞盖”的出现。此过压塞盖由当吹气管从其收起端部位置朝向其插入端部位置下降时吹气管已经发出加压空气的事实造成。
10.管的轴线相对于预型件的轴线的这种岔开有时会限制深度,利用该深度管能够被引入到内部而在管和预型件之间没有干扰。对于某些预型件,获得的除尘是不令人满意的,因为占据其插入端部位置的管因此离预型件的底部太远,而不能有效地吹逐由于重力的原
因特别是聚集在底部的粉尘。
11.除了“过压塞盖”现象也限制以该速度实施吹气管的下降的速度之外,需求者能够确定在下降期间吹入的除尘空气具有将粉尘贴靠内表面的作用,而不是为了扫除存在于预型件的内部的粉尘。
12.用于由热塑性材料制成的预型件来制造容器的制造设备(也称为吹制设备)例如包括相继地至少一个炉、模制单元和有时装瓶机,在装瓶机的上游或下游也可以设置贴标签机,以及在填充之后封闭容器的封口机。在这种设备中,容器制造节奏没有停止增加,因此通过集成到这种设备的除尘装置运行的除尘周期的持续时间是一个要考虑的因素。
13.还力求改进这种除尘装置的性能用以改进可靠性以及减少运营成本特别是空气消耗。


技术实现要素:

14.本发明提出一种用于处理热塑性材料制成的预型件的处理装置的转动式流体分配器,所述转动式流体分配器包括:
[0015]-内部的定子,其用于安装成相对于底座固定,定子包括进给处理气体的进给管道;
[0016]-外部的转子,其安装成围绕中心轴线绕定子旋转并且包括至少一个径向地穿过转子的处理孔,处理孔用于连接到将处理气体吹入到预型件中的至少一个吹气管,处理孔走过围绕中心轴线的环形路径;
[0017]-径向地间置在定子和转子之间的分配腔室,分配腔室由进给管道被进给处理气体,并且处理孔在其环形路径的称为“工作角扇形区”的至少一个第一角扇形区上通到分配腔室中;
[0018]
其特征在于,定子包括固定的闭塞表面,闭塞表面在处理孔的环形路径的称为“不工作角扇形区”的第二角扇形区上闭塞每个处理孔。
[0019]
根据转动式流体分配器的另一个特征,处理孔的环形路径被分成包括唯一的工作角扇形区和唯一的不工作角扇形区的两个角扇形区。
[0020]
根据转动式流体分配器的另一个特征,定子包括装配有进给管道的芯件,以及包括闭塞表面的附接和固定到芯件上的元件。
[0021]
根据转动式流体分配器的另一个特征,附接的元件由径向地插置在定子的芯件和转子之间的处理环形成。
[0022]
根据转动式流体分配器的另一个特征,分配腔室径向地界定在处理环的一段部和转子之间。
[0023]
根据转动式流体分配器的另一个特征,转子包括多个围绕转子规则地分布的处理孔。
[0024]
根据转动式流体分配器的另一个特征,转子包括至少一个包括全部处理孔的附接的套筒。
[0025]
根据转动式流体分配器的另一个特征,处理环是能互换的,以便能够调节不工作角扇形区的范围。
[0026]
本发明还涉及一种用于通过吹入处理气体来处理热塑性材料制成的预型件的内
部的处理装置,所述处理装置包括:
[0027]-安装成在固定的底座上围绕中心轴线旋转的循环输送装置,循环输送装置装载有保持预型件的保持构件;
[0028]-装载在循环输送装置上的吹气管,吹气管对应于每个保持构件;
[0029]
其特征在于,所述处理装置包括根据本发明的教导实施的转动式流体分配器。
[0030]
根据处理装置的另一个特征,每个吹气管安装成在收起端部位置和插入端部位置之间在循环输送装置上滑动,在收起端部位置中吹气管用于完全到由相关联的保持构件支撑的预型件的外部,在插入端部位置中吹气管用于插入到由相关联的保持构件支撑的预型件的内部,所述处理装置包括至少一个根据循环输送装置的角位置被自动控制的致动器,每个吹气管走过一环形路径,所述环形路径从上游到下游被分成:
[0031]-第一收起角扇形区,沿着第一收起角扇形区每个吹气管占据其收起端部位置;
[0032]-第二插入角扇形区,沿着第二插入角扇形区每个吹气管从其收起端部位置移动直到其插入端部位置;
[0033]-第三插入角扇形区,沿着第三插入角扇形区每个吹气管占据其插入端部位置;
[0034]-第四收起角扇形区,沿着第四收起角扇形区每个吹气管从其插入端部位置移动直到其收起端部位置;
[0035]
转动式流体分配器的工作角扇形区至少与第三插入角扇形区重合。
[0036]
根据处理装置的另一个特征,转动式流体分配器的不工作角扇形区至少与第二插入角扇形区重合。
附图说明
[0037]
本发明的其它特征和优点将在以下参考附图用于理解本发明的详细说明中显示出来,在附图中:
[0038]
图1是俯视图,其示意性地示出了根据本发明的教导实施的处理装置;
[0039]
图2是沿着图1的剖切平面2-2的轴向剖视图,其示出了包括由气动千斤顶控制的位于其插入端部位置的吹气管的处理站;
[0040]
图3是沿着图1的剖切平面3-3的轴向剖视图,其示出了包括由气动千斤顶控制的位于其收起端部位置的吹气管的处理站;
[0041]
图4是更大比例的透视图,其示出了根据本发明的教导实施的转动式流体分配器,转动式流体分配器安装在图1的处理装置的中心;
[0042]
图5是沿着图4的剖切平面5-5的轴向剖视图,其示出了转动式流体分配器的不同级;
[0043]
图6是沿着图4的剖切平面6-6的水平剖视图,其示出了转动式流体分配器的处理级;
[0044]
图7是透视图,其示出了处理环,处理环装配转动式流体分配器的处理级用以控制处理孔的打开和封闭;
[0045]
图8是沿着图4的剖切平面8-8的水平剖视图,其示出了转动式流体分配器的第一枢转级;
[0046]
图9是透视图,其示出了第一枢转环,第一枢转环装配转动式流体分配器的第一枢
转级用以控制工作气体在致动孔中流通;
[0047]
图10是沿着图4的剖切平面10-10的水平剖视图,其示出了转动式流体分配器的第二枢转级;
[0048]
图11是流动示意图,其示出了当处理装置在正常模式下运行时工作气体在处理装置的处理站中的流动;
[0049]
图12是流动示意图,其示出了当处理装置在安全模式下运行时工作气体在处理装置的处理站中的流动。
具体实施方式
[0050]
在以下的说明书中,具有相同的结构或相似的功能的元件由相同的附图标记标示出。
[0051]
在以下的说明书中,非限制性地采用平行于循环输送装置32的中心轴线“z1”且沿着附图的箭头“v”从下到上指向的竖直方向。还采用从循环输送装置32的中心轴线“z1”径向地向外指向的径向方向,以及垂直于径向方向和轴向方向指向的切向方向。术语“圆周向的”使用于标示呈以循环输送装置32的中心轴线“z1”为中心的圆弧形状的移动或元件呈以循环输送装置的中心轴线为中心的圆弧形状延伸。
[0052]
在图1中示出用于处理由热塑性材料制成的预型件22的内部的处理装置20。这里作为非限制性的实例涉及一种除尘装置。
[0053]
在本发明的未示出的实施变型中,涉及一种通过将灭菌气体吹入到每个预型件的内部用于对预型件的内部进行灭菌的灭菌装置。当预型件具有这样的尺寸时这种装置是特别有效的:由位于预型件的外部的吹气嘴吹入气体使得能够不会到达预型件的底部。当在形成塞盖的预型件的中部形成局部气体超压时尤其如此。
[0054]
这种预型件22在图2中示出。预型件由热塑性材料这里由聚对苯二甲酸(pet)制成。预型件通常通过注塑成型获得。预型件具有围绕竖直方向的主轴线“z0”大致轴对称的形状。
[0055]
如图2所示,预型件包括具有管状壁的柱状主体24,管状壁在其下端部由底部26封闭,并且在其上端部由竖直向上开口的也是管状的颈部28延长。管状壁的内表面29界定预型件22的内部。颈部28通常注塑成型以便已具有其最终形状,而预型件22的主体24用于经受相对大的变形,用以在最终形成阶段形成最终的容器。
[0056]
预型件22的颈部28还包括径向突出的环形的凸缘30。凸缘30这里设置在颈部28的基部和主体24之间的接合处。
[0057]
处理装置20包括在固定的底座34上的安装成围绕竖直的中心轴线“z1”旋转的循环输送装置32。底座34相对于处理装置20置于其上的地面是固定的。
[0058]
循环输送装置32更具体地例如通过未示出的电动机提供具有中心轴线“z1”的竖直轴36这里在如由图1的箭头f指示的逆时针方向上被驱动连续旋转。
[0059]
循环输送装置32装载有预型件22的保持构件38,以便驱动预型件22沿着呈以中心轴线“z1”为中心的圆弧形状的共有路径依次排开。
[0060]
保持构件38这里由在冠部40的外周边中实施的半圆形状的限位槽形成。冠部40固定安装在循环输送装置32上。每个保持构件38使得能够接纳预型件22的主体24的恰好位于
凸缘30之下的部分,而凸缘30置于冠部40的上表面上,因此使得能够沿着预型件的路径驱动预型件22。
[0061]
在本发明的未示出的实施变型中,保持构件由钳件形成,钳件恰好在预型件的凸缘之上或恰好在预型件的凸缘之下抓住每个预型件。
[0062]
为了阻止在循环输送装置32旋转时预型件22在离心力的作用下翻倒,相对于底座34固定的弯曲轨道42沿着预型件22的圆弧形的路径设置。预型件22因此沿着轨道42滑动,轨道使得能够将预型件径向地留置在预型件的相关联的保持构件38的内部。
[0063]
冠部40包括例如三十二个或四十个规则地分布在其外周边的保持构件38。处理装置20设计用于使得能够输送和除尘大流量的预型件22例如大约每小时60000个预型件。
[0064]
如图1所示,预型件22通过由图1的圆环图示的输入轮46被引导直到处理装置20的入口44。预型件22在处理之后,这里在除尘之后,在出口50处被运送到由图1的圆环图示的输出轮48上。输入轮46和输出轮48例如是具有保持构件38的凹槽轮,保持构件类似于用于循环输送装置32的描述的保持构件。在入口44和出口50之间,预型件22的路径这里在大于180
°
例如大约300
°
的角扇形区上延伸。
[0065]
循环输送装置32还装配有多个处理站52,多个处理站使得能够在预型件从入口44输送直到出口50的过程中处理这里是除尘预型件22。每个处理站52装载在循环输送装置32上,即每个处理站52被驱动与循环输送装置32一起围绕中心轴线“z1”旋转。
[0066]
如在图2和3所示的,每个处理站52包括装载在循环输送装置32上的至少一个吹气管54。每个吹气管54与相关联的保持构件38相对应地竖直地设置。因此,循环输送装置32包括与保持构件38一样多的吹气管54。
[0067]
每个吹气管54具有设有吹气嘴55的自由下端部和设有进给孔口58的上端部,上端部用于附接到一加压处理气体源(未示出),如将在下文中更详细地解释。这里涉及除尘处理,处理气体例如由空气形成。除尘气体的压力例如大约为7巴。
[0068]
在实施变型中,当处理装置是用于灭菌预型件的内部的灭菌装置时,处理气体由灭菌气体形成。例如涉及一种包括强氧化剂如过氧化氢和/或过氧乙酸的气体。
[0069]
每个吹气管54安装成在如图3所示的竖直向上的收起端部位置和如图2所示的向下的插入端部位置之间在循环输送装置32上竖直地滑动。
[0070]
在插入端部位置,吹气管54的竖直直线形的下端部区段用于插入到由预型件的颈部被相关联的保持构件38支撑的预型件22的内部。吹气管54这里与所述预型件22的主轴线“z0”同轴。在此插入端部位置,吹气嘴55设置在距预型件22的底部26一小的距离“d”处。
[0071]
在收起端部位置,吹气管54从由相关联的保持构件38支撑的预型件22完全脱离开,用以使得能够径向向外朝输出轮48运送已除尘的预型件22,以及使得能够径向朝向保持构件38的内部接收来自输入轮46的新的预型件22。
[0072]
每个吹气管54的滑动由根据循环输送装置32的角位置自动枢转的至少一个致动器控制。在附图所示的实施方式中,每个处理站52包括唯一的致动器,致动器使得能够同时地控制所述处理站52的所有吹气管54的滑动。
[0073]
这种致动器例如由通过转动汇集器或通过所有其他的已知的和适配的电动部件枢转的电动机形成。在附图所示的实施方式中,致动器由将在下文进行详细描述的气动千斤顶56形成。
[0074]
当处理装置20在正常模式下运行时,每个吹气管54走过从上游到下游分成多个相对于底座34固定的角扇形区的环形路径,如图1所示。描述用于吹气管54的处于正常模式的处理装置20的运行,此描述可适用于吹气管54的每一个。
[0075]
沿着下文称为收起角扇形区“s0”的第一角扇形区,吹气管54占据其收起端部位置。沿着此第一收起角扇形区“s0”,每个预型件22在入口44接收在保持构件38的一个中,而相关联的吹气管54停留在其收起上位置中。
[0076]
循环输送装置32继续其旋转,将吹气管54带到下文称为插入角扇形区“s1”的第二角扇形区,沿着第二角扇形区吹气管54从其收起端部位置移动直到其插入端部位置。此插入角扇形区“s1”例如延伸大约25
°

[0077]
当吹气管54到达其插入端部位置时,吹气管进入到下文称为插入角扇形区“s2”的其路径的第三角扇形区中,沿着第三角扇形区每个吹气管54停留在其插入端部位置中。吹气嘴55发出持续的加压处理气体流,加压处理气体流将包含在预型件22中的粉尘通过沿着预型件22的内表面29上溯直到颈部28而吹逐到外部。被吹逐到预型件22的外部的粉尘然后由吸尘器(未示出)收集,用以避免污染其它的预型件22。插入角扇形区“s2”例如延伸大约120
°

[0078]
当吹气管54到达下文称为收起角扇形区“s3”的第四角扇形区时,吹气管54从其插入端部位置移动直到其收起端部位置。此收起角扇形区“s3”例如延伸大约25
°

[0079]
当吹气管54到达其收起端部位置时,吹气管回到其路径的收起角扇形区“s0”中。在预型件22没有到达出口50之前吹气管54到达其收起端部位置,以便使得如此已除尘的预型件22能够朝输出轮48运送。
[0080]
处理气体源相对于地面是固定的。为了使得能够进给处理气体直到每个吹气管54,处理装置20包括转动式流体分配器60,转动式流体分配器包括至少一个第一处理级60a。
[0081]
如在图4和5更详细描述的,这种转动式流体分配器60包括内部的定子62。定子62安装成例如通过平面部63相对于底座34是固定的,平面部与防旋转装置(未示出)配合用以阻止定子相对于底座34旋转。定子62呈与中心轴线“z1”同轴的整体圆柱形的形状。
[0082]
转动式流体分配器还包括外部的转子64。外部的转子64呈具有竖直轴线的套筒形状。转子64安装成围绕与中心轴线“z1”同轴的定子62旋转。转子64与循环输送装置32固连在一起旋转。
[0083]
如图5所示,引导转子64旋转的引导轴承65径向地插置在转子64和定子62之间。转动式流体分配器60这里包括设置在其竖直端部的每一个处的两个引导轴承65。
[0084]
这里涉及滚动轴承65。在本发明的未示出的实施变型中,涉及滑动轴承。
[0085]
如图4和6所示,为了形成第一处理级60a,转子64包括至少一个径向穿过转子的处理孔66a。处理孔66a通过图2和3所示的柔性管体68附接到至少一个吹气管54。处理孔66a因此走过围绕中心轴线“z1”的环形路径。
[0086]
每个处理孔66a这里附接到一个处理站52。每个处理站52这里包括四个吹气管54。因此,同一个处理孔66a使得能够同时进给处理装置20的四个相继的吹气管54。图1所示的处理装置20因此包括由四组处理站支撑的四十个吹气管54,每组十个处理站52。转子64因此包括十个处理孔66a,这十个处理孔设置在相同的水平处并且围绕转子64的同一个区段
规则地分布。十个处理孔66a更具体地是相同的,以使得包含处理孔的转子64区段具有围绕中心轴线“z1”的旋转对称。
[0087]
此构型有利地使得能够限制在转子64中实施的处理孔66a的数量,同时如将在下文进行解释的使得能够由扇形区控制处理气体的分配。
[0088]
在未示出的实施变型中,每个处理孔能够进给其它数量的吹气管,例如一个、两个、三个或更多个。
[0089]
参考图6,用于分配处理气体的分配腔室70a在处理孔66a的水平处径向地间置在定子62和转子64之间。因此处理孔66a能够由在其路径的至少一个称为“工作角扇形区72-on”的第一角扇形区上的内开口71a通到分配腔室70a中。
[0090]
如图5所示,分配腔室70a延伸大致等于或略微大于处理孔66a的内开口71a的高度的一竖直高度“h”。在附图所示的实施方式中,处理孔66a的内开口71a具有环形截面。分配腔室70a的高度“h”这里略微大于内开口71a的直径。
[0091]
由径向地插置在转子64和定子62之间的两个插入环84在两个方向上竖直地保证分配腔室70a的密封性。插入环84这里安装成相对于定子62是固定的并且相对于转子64是滑动的。
[0092]
每个插入环84这里由金属材料制成。一方面,弹性材料制成的环形内密封垫85a径向地插入在定子62和插入环84之间;以及另一方面,环形外密封垫85b径向地插入在转子64和插入环84之间。外密封垫85b支靠在插入环84的外圆柱形表面上径向地滑动。插入环84的内和外圆柱形表面具有足够光滑用以竖直地保证分配腔室70a的密封性的表面状态。
[0093]
第一处理级60a因此包括处理孔66a和分配腔室70a。
[0094]
定子62包括进给处理气体的进给管道74,进给管道将处理气体进给分配腔室70a。进给处理气体的进给管道74更具体地将在定子62的这里是上部的轴向端部表面78中形成的至少一个上游孔口76连接到通到分配腔室70a中的至少一个下游孔口80。下游孔口80这里径向向外通到与处理孔66a相同的水平处。作为实例,定子62这里包括唯一的上游孔口76和唯一的下游孔口80。进给处理气体的进给管道74这里由唯一的肘形管体形成,其包括附接到上游孔口76的整体竖直的区段以及附接到下游孔口80的径向区段。
[0095]
为了使得能够使用压缩到恰当状态的处理气体,规定在吹气管的至少一个称为“不工作角扇形区72-off”的角扇形区上中断吹气管54的进给。处理孔66a的环形路径这里分成包括唯一的工作角扇形区72-on和唯一的不工作角扇形区72-off的两个互补的角扇形区。例如,工作角扇形区72-on至少与插入角扇形区“s2”的全部重合。
[0096]
此外,转动式流体分配器60的不工作角扇形区72-off至少与插入角扇形区s1重合。这特别是使得能够避免在说明书的前文中提及的超压塞盖效应。因此,能够将吹气管54与预型件22的轴线“z0”排齐并因此减少距离“d”到最小。
[0097]
根据附图所示的实施例,工作角扇形区72-on在全部插入角扇形区“s2”上和在收起角扇形区“s3”的至少一部分上延伸,而不工作角扇形区72-off在收起角扇形区“s3”的互补部分上、在收起角扇形区“s0”上以及在插入角扇形区“s1”上延伸。因此,工作角扇形区72-on例如延伸大约145
°
,从插入角扇形区“s2”开始计算,而不工作角扇形区72-off在路径的互补部分上延伸大约215
°

[0098]
为了以简单的且便宜的方式由吹气管54的扇形区实现此进给,定子62包括固定的
闭塞表面82a,闭塞表面闭塞处理孔的环形路径的不工作角扇形区72-off上的每个处理孔66a,如图5所示。为此,闭塞表面82a呈圆柱形节段的形状,其围绕定子62的中心轴线“z1”在所述不工作角扇形区72-off上圆周向地延伸,而分配腔室70a在工作角扇形区72-on上延伸。
[0099]
功能径向游隙保留在闭塞表面82a和转子64之间,用以使得转子64能够无摩擦地旋转。但是,此游隙是足够小的,以使得能到达由闭塞表面82a闭塞的处理孔66a的处理气体流量是可忽略不计的。
[0100]
在附图所示的实施例中,定子62由多个不同的元件制成。定子62因此包括装配有进给处理气体的进给管道74的芯件86。芯件86呈圆柱形形状并且其设置在定子62的中心处。
[0101]
定子62还包括附接和固定在芯件86上的元件,其包括闭塞表面82a。附接元件这里由称为处理环88a的第一环形成,第一环径向地间置在定子62的芯件86和转子64之间。如图7所示,处理环88a由平面的环形上表面和平面的环形下表面竖直地界定,并且处理环由内圆柱形表面90a和外圆柱形表面92a径向地界定。
[0102]
处理环88a围绕芯件86适配地被接收。有利地,处理环88a不围绕芯件86紧紧地被接收,而是以一径向游隙地被接收,径向游隙使得处理环能够竖直地滑动用以使得处理环能够容易地安装和拆卸。
[0103]
分配腔室70a这里径向地界定在处理环88a的外表面的一节段和转子64之间。为此,外表面92a在所述节段上包括凹槽94a。外表面92a的其余部分具有形成闭塞表面82a的光滑的圆柱形表面。凹槽94a例如由两个凸缘96竖直地界定。
[0104]
在实施变型中,凹槽在处理环的整个高度上延伸。
[0105]
处理环88a用于在处理孔66a的水平处和进给处理气体的进给管道74的下游孔口80的水平处围绕芯件86是固定的。处理环88a径向地贯穿有管体98,管体使得能够使下游孔口80与分配腔室70a的内部连通。管体98这里沿着圆周方向设置在凹槽的中部。
[0106]
处理环88a通过用替换处理环88a替代当前的处理环88a可互换地安装在芯件86上,以便能够调节不工作角扇形区72-off的范围,替换处理环具有在不同的角扇形区上延伸的闭塞表面82a。
[0107]
处理环88a例如通过径向的固定螺栓100固定到芯件86,固定螺栓这里数量为两个,如图6所示。
[0108]
在未示出的实施变型中,处理环例如由具有互补形状的竖直嵌接部件与芯件固连在一起旋转,竖直嵌接部件如一个平面部或多个沟槽。处理环然后通过插入环竖直地固定不动,插入环本身例如由“卡环”类型的弹性垫圈固定到芯件。
[0109]
处理环88a这里由刚性的塑料材料制成。处理环88a例如通过模制制成。
[0110]
在实施变型中,处理环88a由金属材料制成。
[0111]
如前面所解释的,致动器这里由气动千斤顶56形成。
[0112]
参考图2,每个气动千斤顶56根据循环输送装置32的角位置自动地枢转。气动千斤顶56包括控制相关联的吹气管54的上升和下降的活塞102。气动千斤顶56还包括柱体104,活塞102安装成在柱体中在如图3所示的与相关联的吹气管54的收起端部位置对应的第一上端部位置和在如图2所示的与相关联的吹气管54的插入端部位置对应的下端部位置之间
竖直地滑动。
[0113]
用于将气动千斤顶56控制在其端部位置的第一端部位置中的第一工作腔室106界定在活塞102和柱体104的竖直端部的一个竖直端部之间。第一工作腔室106这里控制吹气管54朝向其收起端部位置上升。
[0114]
这里涉及双效气动千斤顶56,气动千斤顶56还包括用于将气动千斤顶56控制在其端部位置的第二端部位置中的第二工作腔室108,第二工作腔室界定在活塞102和柱体104的竖直端部的另一个竖直端部之间。第二工作腔室108这里控制吹气管54朝向其插入端部位置下降。
[0115]
在实施变型中,气动千斤顶是单效千斤顶。在此情况下,气动千斤顶只包括用于控制活塞在其端部位置的一个端部位置中滑动的单个工作腔室,活塞由弹性复位构件如弹簧控制在其端部位置的另一个端部位置中。
[0116]
气动千斤顶56通过转动式流体分配器60枢转。为此,转动式流体分配器60包括与气动千斤顶56的工作腔室106、108的每一个相关联的称为枢转级60b、60c的补充级。
[0117]
如在图4和5中可见,不同的级60a、60b、60c竖直地叠置。处理级60a这里设置在转动式流体分配器60的上端部。
[0118]
与属于第一枢转级60b的元件相关联的附图标记由后缀“b”标示出。
[0119]
如图4和8所示,为了形成第一枢转级60b,转子64包括至少一个第一致动孔66b,第一致动孔通过管体110b附接到气动千斤顶56的相关联的工作腔室,这里是第二腔室108。致动孔66b因此走过围绕中心轴线“z1”的环形路径。作为非限制性的实例,第一枢转级60b与第二工作腔室108相关联,用以控制吹气管54朝向其插入端部位置。
[0120]
每个处理站52包括一个气动千斤顶56。转子64的第一枢转级60b因此包括十个致动孔66b,致动孔设置在相同的水平处并围绕转子64的同一个区段规则地分布。这十个致动孔66b更具体地是相同的,以使得包含致动孔的转子64区段具有围绕中心轴线“z1”的旋转对称。
[0121]
每个致动孔66b这里与和同一个处理站52相关联的处理孔66a在同一条线上竖直地排齐。
[0122]
如图8所示,第一枢转级60b包括在致动孔66b的水平处径向地间置在定子62和转子64之间的压力腔室70b-1。因此,致动孔66b能够由内开口71b通到位于其环形路径的称为“致动角扇形区112b-in”的第一角扇形区上的压力腔室70b-1中。
[0123]
第一枢转级60b还包括在致动孔66b的水平处径向地插置在定子62和转子64之间的排气腔室70b-2。因此,致动孔66b能够由其内开口71b通到位于其环形路径的称为“排气角扇形区112b-out”的第二角扇形区上的排气腔室70b-2中。
[0124]
致动角扇形区112b-in和排气角扇形区112b-out是不交叠的两个不同的角扇形区。径向的分离隔板114b设置用于将压力腔室70b-1与排气腔室70b-2隔离开。
[0125]
压力腔室70b-1和排气腔室70b-2在共有的竖直高度“h”上延伸,该竖直高度大致等于或略微大于致动孔66b的内开口71b的高度。在附图所示的实施方式中,致动孔66b的内开口71b具有环形截面。压力腔室70b-1和排气腔室70b-2的高度这里略微大于内开口的直径。
[0126]
压力腔室70b-1和排气腔室70b-2的密封性与分配腔室70a的密封性一样地在两个
方向上竖直地得到保证,即由径向插入在转子64和定子62之间的两个环形插入环84得到保证。一方面,由弹性材料制成的内密封垫85a径向地插入在定子62和插入环84之间;以及另一方面,外密封垫85b径向地插入在转子64和插入环84之间。
[0127]
定子62,更具体地定子62的芯件86,包括进给压缩的工作气体给压力腔室70b-1的压力管道116。压力管道116更具体地将定子62的这里是上端部表面78中形成的至少一个上游孔口118连接到压力腔室70b-1的至少一个下游进给孔口120b。下游孔口120b这里在与致动孔66b相同的水平处径向地通到外部。作为实例,定子62这里包括压力腔室70b-1的唯一的下游进给孔口120b和唯一的上游进给孔口118。压力管道116这里由唯一的肘形管体形成,肘形管体包括附接到上游孔口118的整体竖直的区段和附接到下游孔口120b的径向区段。
[0128]
定子62的芯件86还包括使得能够将包含在排气腔室70b-2中的加压工作气体排空的排气管道122b。排气管道122b更具体地将通到排气腔室70b-2中的至少一个上游开口124b,至少连接到定子62的这里是上端部表面78中形成的至少一个下游孔口126b。上游孔口124b这里在与致动孔66b相同的水平处径向地通到外部。作为实例,定子62这里包括唯一的上游开口124b和唯一的下游开口126b。排气管道122b这里由唯一的肘形管体形成,肘形管体包括附接到上游孔口124b的整体径向的区段和附接到下游孔口126b的竖直区段。
[0129]
由排气管道122b排出的气体,虽然具有比由进给管体进入的工作气体的压力小的压力,但是一直具有大于大气压力的压力。
[0130]
定子62的第一枢转级60b包括两个固定的闭塞表面82b-1、82b-2,这两个闭塞表面闭塞它们的环形路径的中间角扇形区112b-off1、112b-off2上的每个致动孔66b。
[0131]
第一中间角扇形区112b-off1沿着由图8的箭头“f”标示出的转子64的旋转方向圆周向地插入在致动角扇形区112b-in和排气角扇形区112b-out之间。第二中间角扇形区112b-off2沿着由图8的箭头“f”标示出的转子64的旋转方向圆周向地插入在排气角扇形区112b-out和致动角扇形区112b-in之间。
[0132]
为此,每个闭塞表面82b-1、82b-2呈圆柱形段部的形状,其围绕定子62的中心轴线“z1”在所述中间角扇形区上圆周向地延伸。在附图所示的实施方式中,对应于恰好位于收起角扇形区“s3”前面的中间角扇形区112b-off1的第一闭塞表面82b-1,延伸远远小于第二闭塞表面82b-2的角度,第二闭塞表面对应于恰好位于插入角扇形区“s1”前面的中间角扇形区112b-off2。例如,第一中间角扇形区112b-off1延伸20
°
,而第二中间角扇形区112b-off2延伸60
°

[0133]
功能径向游隙保留在每个闭塞表面82b-1、82b-2和转子64之间,用以使得转子64能够无摩擦地旋转。但是,该游隙是足够小的,以使得能够达到由闭塞表面82b-1、82b2闭塞的致动孔66b的工作气体流量是可忽略不计的。
[0134]
如同对于处理级60a,定子62还包括附接和固定在芯件86上的元件,该元件包括闭塞表面82b-1、82b-2和分离隔板114b。如图9所示,附接元件这里由径向地插置在定子62的芯件86和转子64之间的称为第一枢转环88b的环形成。第一枢转环88b由平面的环形上表面和平面的环形下表面竖直地界定,并且第一枢转环由内圆柱形表面90b和由外圆柱形表面92b径向地界定。
[0135]
第一枢转环88b围绕芯件86适配地被接收。有利地,第一枢转环88b不围绕芯件86
紧紧地被接收,而是第一枢转环以一径向游隙地被接收,径向游隙使得第一枢转环能够竖直地滑动用以使得第一枢转环能够容易地安装和拆卸。
[0136]
两个腔室中的称为外腔室的一个腔室70b-1,这里径向地界定在第一枢转环88b的外表面92b的一段部和转子62之间。为此,外表面92b在所述段部上包括凹槽94b-1。外表面92的其余部分具有光滑的圆柱形表面。凹槽94b-1例如由两个凸缘96竖直地界定。
[0137]
在实施变型中,凹槽在第一枢转环的整个高度上延伸。
[0138]
两个腔室70b-1、70b-2的内部压力是非常不同地。因此,压力腔室70b-1中的压力远远大于排气腔室70b-2的压力。如果两个腔室以与外腔室70b-1相同的方式实施,工作气体将能够穿过在闭塞表面82b-1、82b-2的至少一个和转子64之间保留的功能游隙通过,例如穿过界定在第一闭塞表面82b-1和转子64之间的功能游隙通过,转子在比第二中间角扇形区112b-off2短的中间角扇形区112b-off1上延伸。由压力管道116到达的不可忽略的一部分的工作气体因此直接由排气管道122b-2返回。为了避免这种泄露,建议减少穿过功能游隙的在两个腔室70b-1、70b-2之间的通过截面。
[0139]
为此,两个腔室中的称为内腔室的另一个70b-2,径向地界定在第一枢转环88b的内圆柱形表面90b的一第二段部和芯件86之间。为此,内表面在所述第二段部上包括凹槽94b-2。所述凹槽94b-2这里在第一枢转环88b的整个高度上延伸。
[0140]
内腔室这里形成排气腔室70b-2,而外腔室70b-1形成压力腔室70b-1。
[0141]
为了使内腔室70b-2与在排气角扇形区112b-out上的致动孔66b连通,外圆柱形表面92b的段部装配有在致动孔66b的水平处在其长度上分布的多个贯穿孔口128b。因此,在两个腔室70b-1、70b-2之间的通过截面减少到贯穿孔口128的截面的总和。但是,贯穿孔口的尺寸和数量保持足够用以使得包含在相关联的工作腔室106、108中的工作气体朝向排气角扇形区上的排气腔室70b-2排出。
[0142]
内腔室70b-2由径向分离隔板114b与外腔室70b-1圆周向地分开,每一个径向分离隔板支撑闭塞表面82b-1、82b-2中的一个。
[0143]
在本发明的未示出的实施变型中,内腔室形成压力腔室,而外腔室形成排气腔室。
[0144]
第一枢转环88b用于在致动孔66b的水平处并且在压力管道116的下游孔口120b和排气管道122b的上游孔口124b的水平处围绕芯件86固定。第一枢转环88b径向地贯穿有管体130b,管体使得压力管道116的下游孔口120b与压力腔室70b-1的内部连通。管体130b这里设置在圆周方向上的凹槽的中部。排气管道122b的上游开口124b本身直接通到界定排气腔室70b-2的凹槽中。
[0145]
第一枢转环88b通过用替换枢转环替换当前的第一枢转环88b可互换地安装在芯件86上,以便能够调节角扇形区112b-in、112b-off1、112b-out、112b-off2的范围,替换枢转环具有在不同的角扇形区上延伸的压力和排气腔室70b-1、70b-2。
[0146]
第一枢转环88b例如通过固定螺栓132固定到芯件86。
[0147]
在未示出的实施变型中,第一枢转环例如由具有互补形状的竖直嵌接部件如平面部或沟槽与芯件固连在一起旋转。第一枢转环然后通过插入环竖直地固定不动。
[0148]
第一枢转环88b这里由刚性的塑性材料制成。第一枢转环88b例如通过模制制成。
[0149]
在实施变型中,枢转环由金属材料制成。
[0150]
这里涉及双效气动千斤顶,转动式流体分配器60包括与第一枢转级60b几乎相同
的第二枢转级60c。第二枢转级60c因此包括与第一枢转级60b的致动孔相同的致动孔66c,但第二枢转级的致动孔附接到相关联的气动千斤顶56的第一工作腔室106。
[0151]
但是,第二枢转级60c与第一枢转级的不同之处在于压力腔室70c-1和排气腔室70c-2的位置被改变,以使得第一枢转级60b的压力腔室70b-1与第二枢转级60c的排气腔室70c-2重合,而第一枢转级60b的排气腔室70b-2与第二枢转级60c的压力腔室70c-1重合。因此,第二枢转级60c的致动角扇形区112c-in与第一枢转级60b的排气角扇形区112b-out重合,而第二枢转级60c的排气角扇形区112c-out与第一枢转级60b的致动角扇形区112b-in重合。
[0152]
前面进行的第一枢转级60b的描述因此可适用于第二枢转级60c。参考图10,在图10上用后缀“c”替换了附图标记的后缀“b”。
[0153]
第二枢转级60c这里竖直地设置在第一枢转级60b的下面。
[0154]
第二枢转级60c的压力腔室70c-1这里由同一个压力管道116进给。因此,形成压力管道116的肘形管体的整体竖直的区段与两个枢转级60b、60c是共有的,并且整体竖直的区段进给附接到两个下游孔口120c的第二径向区段,这两个下游孔口进给第二枢转级60c的压力腔室70c-1。
[0155]
相反地,第二枢转级60c包括与第一枢转级60b相关联的排气管道122b不同的排气管道122c。两个排气管道122b、122c在芯件86的内部彼此间不连通。
[0156]
第二枢转级60c还包括与第一枢转级60b的枢转环相似的枢转环88c。通过将环倒转即将箭头“v”的方向倒向,第二枢转级60c的枢转环88c与图9所示的枢转环88b相同。
[0157]
为了安全起见,处理装置20能够根据安全模式运行,在安全模式下,所有的致动器在万一处理装置20产生故障时被快速且同时控制在它们的收起端部位置中,以便避免吹气管54与其它元件如预型件22发生碰撞。
[0158]
当处理装置20安装有气动千斤顶56时,转动式流体分配器60包括第四安全级60d,在气动千斤顶中将工作气体进给与气动千斤顶56相关联的第一工作腔室106以将吹气管54控制在收起端部位置是必需的,如附图所示的实施例的情况。此安全级60d如转动式套接管一样运行,其同时将工作气体进给所有的气动千斤顶56,用以控制气动千斤顶朝向它们的收起端部位置。
[0159]
安全级60d这里设置在转动式流体分配器60的下端部。
[0160]
为了形成安全级60d,转子64包括径向穿过转子的与包括气动千斤顶56的处理装置20一样多的安全孔66d。每个安全孔66d附接到相关联的第一安全腔室106。每个安全孔66d因此走过围绕中心轴线“z1”的环形路径。附接到第一工作腔室106通过电路选择器133实现,电路选择器使得能够将第一工作腔室106交替地附接到安全孔66d或相关联的第二枢转级60c的致动孔66c。
[0161]
转子64因此包括十个安全孔66d,安全孔设置在相同的水平处并且围绕转子64的同一个区段规则地分布。十个安全孔66d更具体地是相同的,以使得包含安全孔的转子64区段具有围绕中心轴线“z1”的旋转对称。
[0162]
每个安全孔66d这里与和同一个处理站52相关联的处理孔66a在同一条线上竖直地排齐。
[0163]
安全腔室70d在安全孔66d的水平处径向地插置在定子62和转子64之间。安全腔室
70d呈转过定子62的整个周长的环形形状。因此,每个安全孔66d由永久的内开口71d通到整个其安环形路径上的安全腔室70d中。安全腔室70d这里直接由芯件86径向向内和直接由转子64径向向外界定。
[0164]
安全腔室70d在大致等于或略微大于安全孔66d的内开口71d的高度的一竖直高度上延伸。在附图所示的实施方式中,安全孔66d的内开口71d具有环形截面。安全腔室70d的高度这里略微大于内开口71d的直径。
[0165]
定子62的芯件86包括安全管道134,用于向工作气体安全腔室70d进给工作气体。安全管道134更具体地将在定子62的这里是上端部表面78中形成的至少一个上游孔口136连接到通到安全腔室70d中的至少一个下游孔口138。作为实例,定子62这里包括唯一的上游孔口136和唯一的下游孔口138。安全管道134这里由唯一的肘形管体形成,肘形管体包括附接到上游孔口136的整体竖直的区段和附接到下游孔口138的径向区段。安全管道134这里与压力管道116是独立的,即两个管道116、134彼此间不连通。
[0166]
此安全管道134通过上游分配器140以控制的方式被进给工作气体,上游分配器交替地进给压力管道116或者安全管道134。分配器140设置在转动式流体分配器60的上游。此上游分配器这里具有三个位置。在图11所示的且对应于正常模式的第一标准位置,进给压力管道116,而安全管道134是闭塞的。在图12所示的且对应于安全模式的安全位置,给安全管道134进给工作气体,而安全管道116是闭塞的。在对应于处理装置20的完全停止的中立位置(未示出),两个管道没有一个被进给工作气体。
[0167]
安全管道134和压力管道116这里通过上游分配器140附接到同一个工作气体源。处理气体源这里与工作气体源是不同的。工作气体源这里相对于地面是固定的。
[0168]
此外,在安全模式下,包含在气动千斤顶56的第二工作腔室108中的工作气体能够由永久排气143被排出。为此,第二工作腔室108附接到这里为具有进气阀的分配器类型的下游分配器142,分配器被控制在图11所示的正常运行位置和图12所示的安全位置之间。下游分配器142因此装载在循环输送装置32上。下游分配器142使得能够将第二工作腔室108交替地或者附接到处于正常模式的相关联的致动孔66b,或者附接到装载在处于安全模式的循环输送装置32上的排气143。
[0169]
下游分配器142的进气阀这里弹性回复到其正常运行位置中。为了将下游分配器142自动地控制在其安全位置中,下游分配器142的进气阀通过将安全腔室70d附接到下游分配器142的管体例如通过如活塞或电线圈的致动器(未示出)由工作气体致动。工作气体因此抵抗弹性回复力朝向其安全运行位置推动进气阀。
[0170]
为此,转子64包括断开孔口144,断开孔口设置在与安全孔66d相同的水平处,并且与围绕转子64的安全级60d的安全孔交替地设置。每个断开孔口144附接到相关联的下游分配器142的千斤顶。
[0171]
当处理装置20在正常模式下运行时,上游分配器140占据其正常位置。安全腔室70d因此连接到位于上游分配器140的上游的排气146,而枢转级60b、60c的压力腔室70b-1和70c-1被进给压缩的工作气体。电路选择器133被控制用于将气动千斤顶56的第一工作腔室106附接到相关联的第二枢转级60c的致动孔66c。下游分配器占据其正常位置,气动千斤顶56的第二工作腔室108在分配器的正常位置中附接到相关联的第一枢转级60b的致动孔66b。
[0172]
如图12所示,当处理装置20在安全模式下运行时,上游分配器140占据其安全位置。安全腔室70d因此被进给压缩的工作气体,而枢转级60b、60c的压力腔室70b-1、70c-1连接到位于上游分配器140的上游的排气148。电路选择器133被控制用于将气动千斤顶56的第一工作腔室106附接到安全级60d的安全孔66d。下游分配器142占据其安全位置,气动千斤顶56的第二工作腔室在下游分配器的安全位置中附接到排气143。
[0173]
当安装转动式流体分配器60时,处理环88a和枢转环88b、88c围绕芯件86竖直插入并且与插入环85的竖直插入堆叠。此堆叠利用在处理环88a和芯件的肩部之间插入的另一个插入环85而向上抵靠芯件的肩部。此堆叠然后由弹性圈保持就位。
[0174]
腔室70d通过最后的插入环形成,最后的插入环围绕芯件穿入并且与堆叠的下端部插入环85竖直间隔开地固定。
[0175]
处理环88a和环88b、88c然后通过它们各自的螺栓100、132与芯件86固连在一起旋转。
[0176]
转子64然后围绕如此利用滚动轴承65的插置形成的定子62穿入。
[0177]
为了使得能够简化转动式流体分配器60的安装,以及在必要时能够无差别地适应具有单效千斤顶、双效千斤顶或其它类型的致动器的处理装置20,转子64由每一个对应地附接到转子64的一区段的多个套筒制成。因此,包括全部处理孔66a的第一转子64套筒64a被用于实施处理步骤60a。这里,包括全部致动孔66b和66c的唯一的转子64套筒64b这里为两个枢转级60b、60c共有。最后,包括全部安全孔66d和断开孔口144的最后的转子64套筒64d被用于实施安全级60d。全部转子64套筒64a、64b、64c这里由至少一个竖直的拉紧螺栓150竖直地堆叠和保持紧固在一起。
[0178]
本发明因此使得能够仅仅在吹气管54的路径的有效截面上使用处理气体。此外,处理气体的分布由转动式流体分配器60以简单的方式实施。
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